Los científicos han descubierto enormes y misteriosos fragmentos de ADN en el microbioma oral (la población de bacterias y otros microbios que viven en nuestras bocas) y dicen que este ADN gigante podría influir en el sistema inmunológico humano. Es bien sabido que tenemos muchas bacterias en la boca y que estos microbios pueden tener efectos tanto positivos como negativos en nuestra salud bucal y general.
Ahora, en un estudio publicado el 11 de agosto en la revista Nature Communications, investigadores informan sobre una característica desconocida del microbioma oral: fragmentos gigantes de ADN bacteriano que se separan del genoma principal de los microbios. Además, el equipo descubrió que estos fragmentos de ADN están asociados con cambios en el sistema inmunitario e incluso con la aparición de ciertos tipos de cáncer.
El estudio proporciona “una nueva pieza del rompecabezas que supone un paso en la comprensión del microbioma oral, la salud humana y las enfermedades humanas”, dijo a Live Science en un correo electrónico Floyd Dewhirst, profesor del Instituto ADA Forsyth que no participó en la investigación.
Los estudios del microbioma, que han florecido en la última década, han demostrado que los microbiomas de todo el cuerpo desempeñan un papel fundamental en la salud y las enfermedades humanas. Los investigadores han identificado los tipos y proporciones de las diferentes especies microbianas que habitan en lugares como la boca y el intestino, y han utilizado estos datos para analizar cómo las diferencias en esas características se relacionan con nuestra salud. A lo largo de los años, se han estudiado ampliamente los genomas de estas especies, pero los análisis genéticos convencionales aún no han podido explicar todos los vínculos entre nuestro microbioma y el estado general de salud.
Los investigadores del laboratorio Yutaka Suzuki de la Universidad de Tokio querían explorar estos datos faltantes y se inspiraron en el reciente descubrimiento de elementos extracromosómicos gigantes (ECE) en bacterias que viven en el suelo. Los ECE son fragmentos de ADN separados del genoma principal de un organismo. En los humanos, nuestro ADN mitocondrial, almacenado en las centrales eléctricas de nuestras células, es un ECE. En las bacterias, un ECE pequeño, comúnmente conocido, se denomina plásmido. El autor principal del estudio, Yuya Kiguchi, quien ahora es investigador en la Universidad de Stanford, y sus colegas del laboratorio de Suzuki predijeron que se podrían encontrar ECE gigantes en bacterias que viven en lugares distintos del suelo.
“Quizás muchos de estos elementos extracromosómicos gigantes se encuentren en el medio ambiente, el microbioma o en patógenos”, declaró Kiguchi a Live Science. “Pero no conocemos ningún ejemplo de este tipo de elemento extracromosómico gigante en el microbioma comensal [humano]”. Los microbios comensales son aquellos que viven simbióticamente en el cuerpo humano.
Utilizando muestras de saliva de cientos de personas, los investigadores descubrieron, por primera vez, que los ECE gigantes también existen en nuestro microbioma oral. El equipo de investigación denominó a estos fragmentos gigantes de ADN “inóculos”; el nombre significa “secuencia de inserción codificada; origen oral; estructura genómica circular”. También descubrieron que aproximadamente el 74% de las personas del estudio poseían estos inoculos en su microbioma oral.
Entonces, ¿por qué es esta la primera vez que se descubren inóculos? La mayoría de los experimentos genéticos en bacterias utilizan métodos de secuenciación de ADN de lectura corta. Esto implica cortar el ADN de una célula en fragmentos más pequeños, leer su código y luego ensamblar los fragmentos para formar un genoma completo mediante una computadora. Si bien este método de secuenciación puede detectar fácilmente ECE pequeños, como los plásmidos bacterianos típicos, los inóculos son demasiado grandes y complejos para que la secuenciación de lectura corta los detecte.
Mediante la secuenciación de ADN de lectura larga —un método más costoso y laborioso que consiste en secuenciar y unir fragmentos de ADN mucho más grandes—, los científicos pudieron identificar estos grandes fragmentos de ADN extracromosómico en las bacterias de muestras de saliva humana. Al correlacionar estos resultados con muestras de sangre de las mismas personas, también descubrieron que las diferencias en los niveles de inóculos se asocian con diferencias en el sistema inmunitario, incluyendo la respuesta inmunitaria a ciertas infecciones bacterianas y virales.
Sesenta y ocho personas del estudio padecían algún tipo de cáncer de cabeza y cuello o colorrectal, y estos individuos presentaban niveles más bajos de inóculos en sus microbiomas orales en comparación con quienes no presentaban estos cánceres. Esto plantea la posibilidad de utilizar estos fragmentos gigantes de ADN recién descubiertos como futuros biomarcadores del cáncer, sugirieron los autores del estudio. Como próximo paso, los investigadores pretenden cultivar estos inóculos en el laboratorio para poder investigar más a fondo su función y cómo pueden propagarse entre las bacterias y las personas.
“Ahora que sabemos que existen los inóculos, podemos intentar descubrir sus funciones y sus posibles roles en la salud y la enfermedad”, dijo Dewhirst.
Fuente: Live Science.
