La tuberculosis humana
en el Nuevo Mundo es de origen animal y anterior a 1492.

Después del “descubrimiento” de América, o mejor dicho de la
llegada de los europeos al continente americano en 1492, siguió un intenso
intercambio y comercio de productos entre los dos continentes, que afectó radicalmente
a nuestra forma de vida. De América nos trajimos a Europa productos que no
conocíamos como el cacao, el maíz, el tomate, la patata, los pimientos, los
cacahuetes, el tabaco y animales como los pavos. Y de Europa llevamos a América
las aceitunas, los limones y las naranjas, el café, los plátanos, la caña de
azúcar, el trigo, el arroz y la vid, y animales como la oveja, las vacas y los
cerdos. Pero también les llevamos
microbios: el sarampión, la malaria, la gripe y la viruela viajaron desde
Europa al Nuevo Mundo.

La cepas actuales de Mycobacterium
tuberculosis que circulan en América están relacionadas con las cepas
europeas. Esto hace suponer que la tuberculosis humana también fue introducida
por los europeos en el continente americano después de 1492. Sin embargo, esta
idea es incompatible con las abundantes evidencias
arqueológicas que demuestran la existencia de lesiones por tuberculosis en
momias americanas de hace más de 1.000 años.

Según parece nuestra
relación con Mycobacterium tuberculosis es muy antigua. Antes se pensaba
que el Mycobacterium actual tiene un origen animal (zoonótico) y había
evolucionado de Mycobacterium bovis después de la domesticación de los
animales durante el Neolítico. Sin embargo, los análisis de comparación de
genomas sugieren que en realidad es la forma bovina la que deriva de las cepas
humanas. Hoy en día, la mayor diversidad de Mycobacterium tuberculosis
ocurre en África, lo que sugiere que el patógeno probablemente se originó allí
y después se extendió de forma clonal por todo el mundo a través de los
movimientos de las poblaciones.

En un reciente artículo publicado en Nature – en el que por cierto han colaborado un grupo de colegas
españoles – han analizado muestras de esqueletos de tres momias peruanas de la cultura
Chiribaya, datadas entre los años
1028 y 1280, antes del contacto con los europeos. Los esqueletos mostraban las
típicas lesiones vertebrales asociadas a la tuberculosis. En las tres muestras
se detectó ADN de Mycobacterium.

Análisis filogenético de genomas de Mycobacterium. Las cepas de las momias peruanas están relacionados
con Mycobacterium pinnipedii,
aisladas de mamíferos marinos.

Mediante técnicas de reconstrucción de genomas han completado
el genoma de las tres mycobacterias. Lo han comparado con otros 259 genomas de
distintas especies de Mycobacterium:
muchos aislamiento humanos, un genoma de Mycobacterium
obtenido de una momia húngara del siglo XVIII, así como otros de origen animal
como Mycobacterium caprae, Mycobacterium microti, Mycobacterium pinnipedii y cepas
aisladas de chimpancés. Los resultados demostraron que las cepas peruanas no estaban relacionadas con cepas humanas, si no
que estaban más próximas a las mycobacterias de origen animal, en concreto, con
Mycobacterium pinnipedii de focas y
leones marinos.

Los resultados demuestran que el origen de la tuberculosis humana en el continente americano es
anterior al contacto con los europeos y que proviene de cepas de tuberculosis
de origen animal, de las focas.

Lo más probable es que hace unos 2500 años, focas, leones
marinos o morsas contrajeran la enfermedad de otras especies animales de
África, y llevaran a través de los océanos la bacteria hasta los mamíferos
marinos de las costas de Sudamérica donde ocurrió la transferencia de la
bacteria a los pobladores americanos, entre los años 700 y 1000 d.C. La tuberculosis humana en el Nuevo Mundo,
por tanto, es de origen animal y anterior a 1492.

Pre-Columbian mycobacterial genomes reveal seals as a source
of New World human tuberculosis. Bos, K. I., et al. 2014. Nature, Aug 20.
doi:10.1038/nature13591.

El 92% de nuestro
tiempo lo pasamos en el interior de los edificios: los microbios a los que
estamos expuestos proceden en su inmensa mayoría de ambientes interiores.

Por mucho que te empeñes en limpiar, barrer y pasar el
aspirador siempre hay polvo en una casa. Pero además, si tienes perro en casa
la composición del polvo es diferente. Se ha demostrado que convivir con perros
en casa cuando eres pequeño reduce el riesgo de desarrollar enfermedades
alérgicas y esto está relacionado con el tipo de polvo que hay en casa y en
concreto con la exposición a los microbios del polvo.

A pesar de la complejidad del microbioma gastrointestinal
(el conjunto de microbios de tu intestino), se sabe que la presencia o ausencia de determinadas bacterias en el intestino puede
afectar a las defensas, al sistema inmune. Por ejemplo, un aumento
significativo de bacterias como Escherichia
coli o Clostridium difficile en
heces de bebés de solo tres semanas de edad está asociado con un mayor riesgo
de desarrollar enfermedades alérgicas en la niñez. La administración de
antibióticos en edades muy tempranas también se ha relacionado con una mayor
incidencia de asma en la niñez. Por el contrario, la exposición a mascotas,
particularmente a perros, se ha relacionado con un menor riesgo de desarrollar
determinadas enfermedades. Existe por tanto una relación entre la exposición a determinados ambientes microbianos, la
composición de la microbiota intestinal y la protección a algunas enfermedades
alérgicas o respiratorias.

Ahora un grupo de investigadores han demostrado que la
exposición al polvo de una casa con perro protege de algunas patologías
relacionadas con determinadas alergias. Para ello, han tomado muestras del
polvo de dos casas: una en la que vivía una familia con un perro y la otra sin
perro. Han extraído el DNA total de las muestras y lo han amplificado mediante
PCR para determinar las bacterias presentes. Lo primero que comprobaron es que
el polvo de la casa con perro tenía una composición mucho mas diversa de
microbios que el polvo de la casa sin perro: el número de grupos distintos de
bacterias era mucho mayor, la diversidad microbiana era mayor. Si tienes perro en casa, también tienes más
microbios (pero ojo!, esto quizá no sea malo, sigue leyendo).

Luego han estudiado cómo puede afectar al organismo la
exposición a dicho polvo. De momento todos los análisis los han hecho en
ratones. Han comprobado que la
exposición al polvo de casa con perro altera la respuesta inmune de los
animales, disminuyendo la respuesta de tipo Th2 y los niveles de IgE del
suero, y modulando el número y la actividad de los linfocitos T.

A continuación, mediante microarrays
han analizado la composición del microbioma intestinal de los ratoncitos
expuestos a los distintos tipos de polvo. La composición de los microbios
intestinales era diferente según el tipo de polvo al que habían sido expuestos:
los animales expuesto al polvo de casa
con perro tenían una microbiota intestinal enriquecida en bacterias de los
grupos Clostridium y Bacillus, pero sobre todo Lactobacillus, en concreto Lactobacillus johnsonii. Además, han
demostrado que la administración de esta bacteria concreta a los ratones les protege
contra alergias y contra la infección con el virus respiratorio sincitial. Esta
protección mediada por la bacteria Lactobacillusjohnsonii está asociada con una
reducción significativa de determinados tipos de linfocitos activados y de citoquinas.

«La exposición al
polvo de casa favorece el aumento de la bacteria Lactobacillus en el intestino y mejora las defensas contra los
alergógenos y las infecciones virales».

Nosotros estamos continuamente expuestos y en contacto con
los microbios. En las últimas décadas ha aumentado dramáticamente el tiempo que
pasamos en el interior de nuestra casa, en la oficina o dentro de un edificio.
Algunos calculan que el 92% de nuestro
tiempo lo pasamos en el interior de los edificios, por lo tanto los
microbios a los que estamos expuestos proceden en su inmensa mayoría de
ambientes interiores. Este trabajo demuestra que la exposición al polvo de una
casa con perro protege contra alergias y afecta significativamente a la
composición del microbioma intestinal. Además, identifica a Lactobacillusjohnsonii como la bacteria intestinal responsable de influir en el
sistema inmune de forma que se proteja frente a infecciones respiratorias. De
momento todo esto se ha demostrado en ratones. Demuestra que la exposición a
distintos ambientes afecta a la composición del microbiona intestinal, que está
asociada a la respuesta inmune e influye en la protección frente a alergias e
infecciones respiratorias. Y no cabe duda de que el perro sigue siendo el mejor
amigo del hombre y de que un poco de polvo en casa es bueno para la salud!

House dust exposure mediates gut microbiome Lactobacillus enrichment and airway
immune defense against allergens and virus infection. Fujimura KE, et al. Proc
Natl Acad Sci U S A. 2014. 111(2):805-10. doi:10.1073/pnas.1310750111.

Las bacterias del grupo actinobacter son muy frecuente en
los suelos y en los ambientes marinos. Microbiólogos colegas, dirigidos por el
Prof. Rodríguez-Valera, han descubierto un grupo de actinobacterias en el
Mediterráneo con dos nuevas características que han sorprendido a la comunidad
científica. Por un lado, la peculiaridad de su genoma (su DNA) que contiene una
cantidad muy baja (33%) de dos de sus componente esenciales, la guanina y la
citosina, una de las más bajas entre las bacterias. Y la otra propiedad es que
son las bacterias de tamaño más pequeño hasta ahora descritas.

Los autores han tomado muestras de una zona del
Mediterráneo, de una profundidad donde se concentra la mayoría de la actividad
fotosintética de los microorganismos del plancton. Mediante técnicas de metagenómica
(secuenciación masiva y análisis de todo el DNA presente en la muestra) han
detectado trocitos de DNA con una cantidad de guanina y citosina muy baja y similares
a bacterias del grupo actinobacter. Pero al comparar esas secuencias de DNA han
descubierto que se trata de un nuevo tipo de actinobacterias. Estas bacterias
no se pueden cultivar en el laboratorio, por lo que los autores diseñaron unas sondas
específica para detectar o “pescar” este nuevo tipo de actinobacter en las muestras.
Así, han demostrado que los nuevos actinobacter son de forma esférica y de un
tamaño muy pequeñito, con un volumen estimado de 0,013 micras cúbicas (1.000
micras son 1 milímetro). También han demostrado que su genoma es muy pequeño,
menos de 1.000 Kb. Se trata por tanto de la bacteria más pequeña hasta ahora
descrita, más pequeña incluso que Candidatus
Pelagibacter ubique, una de las bacterias más abundantes del planeta, también
marina y que hasta ahora tenía el record de ser la más pequeñita.

A este nuevo grupo le han denominado Candidatus Actinomarinidae. Aunque sean pequeñas son muy
abundantes, estiman que estas bacterias representan hasta el 4% del total de
células del plancton marino, y además su distribución geográfica también es muy
extensa: la han descrito por primera vez en muestras del mar Mediterráneo pero las
detectan en muchos otros lugares, del Pacífico al Atlántico, en zonas
tropicales y templadas, pero no en zonas polares. Por su abundancia y extensión
por gran parte de los ecosistemas marinos, este grupo de pequeñas bacterias
deben de tener un papel muy importante en el ciclo global del carbono y en el
mantenimiento de equilibrio ecológico en el planeta. Uno de los retos pendientes
sería poder cultivar en el laboratorio estas bacterias y estudiar cómo es
posible el mantenimiento de un ser vivo de vida libre con un genoma tan
pequeño.

NOTA: Carsonella
ruddii es la bacteria con el genoma más pequeño que se conoce, tan solo 160
Kb.. Esta bacteria carece de algunos genes esenciales para la vida, por eso
solo es capaz de vivir como endosimbionte en el interior de los psílidos, unos
pequeños insectos que se alimentan de plantas.

Ghai R, et al. (2013). Metagenomics uncovers a new group of low GC and ultra-small marine Actinobacteria Scientific Reports, 3 DOI: 10.1038/srep02471

Nakabachi, A., et al. (2006). The 160-kilobase genome of the bacterial endosymbiont Carsonella. Science, 314 (5797) DOI: 10.1126/science.1134196