La historia de nuestra flora intestinal

Así ha evolucionado para proteger a diferentes especies 

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Las pequeñas partículas rojas indican el camino del alimento que filtra el Ciona intestinalis, uno de los tunicados estudiados. Crédito imagen: Keisuke Nakashima

Un nuevo estudio, publicado en Nature Communications, describe nuestros secretos más profundos: los orígenes de la flora intestinal y cómo ha evolucionado para defenderse del ataque microbiano.

En ratones y humanos, el intestino está revestido con una capa de mucosa, que se supone es la misma a la de otros mamíferos. Pero este recubrimiento es nuevo en términos evolutivos: la mayoría de los invertebrados protegen sus paredes intestinales con una membrana hecha de quitina, que actúa como una barrera para los microbios y ayuda a prevenir la infección. Pero hasta ahora, los científicos no estaban seguros de cuál había sido primero o si estaban vinculadas y el equipo, liderado por Keisuke Nakashima, encontró las respuestas.

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La quitina es un material biológico abundante producido por una amplia variedad de organismos. Desde las conchas de cangrejo hasta las paredes celulares de los hongos, la quitina es solo superada por la celulosa en lo que se refiere a su abundancia.

Pero, curiosamente, la mayoría de los vertebrados no comparten este intestino revestido de quitina. En cambio, se protegen con una capa de moco que las bacterias pueden colonizar pero no penetrar. El equipo de Nakashima analizó un grupo de animales en los que quitina y la mucosa conviven en su intestino: los tunicados o urocordados.

Estos animales, en total unas 2.800 especies, viven filtrando partículas de alimentos del agua de mar. Si bien no tienen una columna vertebral, están estrechamente relacionados con los vertebrados, con una base genómica similar que los hace ideales para estudiar la evolución. Pero es la singularidad de su revestimiento intestinal lo que atrajo al equipo Nakashima.

No solo los tunicados tienen estos revestimientos transicionales: otros cordados simples como lancetas, peces sin mandíbula y algunos peces óseos también tienen la capacidad de producir quitina, de hecho, el único grupo de vertebrados que ha perdido por completo sus genes productores de quitina son los mamíferos, señalan los autores en un comunicado.

El experimento demostró que la capa de quitina tenía un efecto antimicrobiano, previniendo la infección al bloquear físicamente las bacterias patógenas y otros microbios dañinos que llegaban a la superficie del intestino. Pero la presencia de moco en el mismo espacio fue muy similar a la de los vertebrados más complejos. Parecía como si los tunicados fueran una especie de eslabón perdido en este sentido que usa ambas estrategias.

El estudio es una mirada sin precedentes sobre la evolución de una de las estructuras corporales más críticas que nos mantiene a todos a salvo de los microbios

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