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El ADN bacteriano de los coprolitos arroja luz sobre la formación del microbioma intestinal en humanos antiguos

La información de paleo-microorganismos es un recurso vital para estudiar la evolución bacteriana y explorar la prevalencia biológica de enfermedades crónicas a lo largo de la historia.

Un equipo internacional de investigadores analizó el ADN microbiano encontrado en organismos humanos ancestrales (excrementos secos) de cuevas secas en el norte de México y Utah. Descubrieron que el antiguo microbioma intestinal humano es similar al de las personas modernas de la población no industrial.

El estudio publicado en la revista naturalezaY el Es el primero en revelar nuevos tipos de microbios en muestras.

El antiguo microbioma

El cuerpo está lleno de colonias de bacterias, hongos y virus inofensivos llamados microbioma. Estos tipos son buenos para el cuerpo y ayudan a los procesos naturales del cuerpo. Hay más de 400 tipos de bacterias que forman el microbioma intestinal, ayudan a digerir los alimentos, protegen a los patógenos dañinos y producen vitaminas.

Estudios anteriores indicaron que el microbioma intestinal estaba presente incluso en personas mayores. Esto significa que explorar el contenido de bacterias intestinales antiguas puede proporcionar nuevos conocimientos no solo sobre su dieta, sino también sobre cómo evitar enfermedades.

Los expertos en salud también han comparado el microbioma intestinal de personas de áreas industriales y no industriales.

Estudios previos de niños en Rusia y Finlandia mostraron que aquellos que vivían en regiones industrializadas tenían más probabilidades de desarrollar diabetes tipo 1 en comparación con aquellos que vivían en áreas no industriales.

Estos dos grupos de niños tenían un microbioma muy diverso en su intestino, destacando que aquellos que viven en áreas industrializadas y los niños tienen más probabilidades de desarrollar no solo diabetes tipo 1 sino otras enfermedades autoinmunes y alergias.

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Reconstrucción del antiguo microbioma intestinal humano

El equipo reconstruyó genomas microbianos antiguos utilizando una colección de ocho paredes de 1000 a 2000 años descubiertas en el suroeste de Estados Unidos y México. A partir de ahí, compararon microbios intestinales antiguos con muestras modernas de sociedades industriales y no industriales.

En total, los investigadores reconstruyeron 498 genomas microbianos y concluyeron que 818 eran individuos antiguos. De estos, el 39 por ciento nunca se había encontrado anteriormente en las otras muestras.

Los análisis fueron posibles gracias a la preservación excepcional de animales antiguos, el uso de métodos antiguos de extracción de ácido desoxirribonucleico (ADNc) de heces antiguas, alta profundidad de secuencia y avances en la metodología de reconstrucción del genoma de novo.

En comparación con las actuales 789 muestras de microbioma intestinal humano de ocho países, las muestras de paleofeces eran más similares a los microbios no industriales que al microbioma intestinal humano industrializado.

Algunas piezas de comida encontradas en las muestras confirmaron que la dieta de envejecimiento incluye frijoles y maíz, que es típico de los primeros agricultores de América del Norte. En el sitio de Utah, el equipo encontró una dieta más selectiva y rica en fibra, que incluía pasto de cedro, peras y saltamontes en sus trozos de comida de muestra.

Después del perfil funcional, el equipo encontró una abundancia significativamente menor de genes de resistencia a los antibióticos y degradantes de la miosina, incluido el enriquecimiento de elementos genéticos móviles para microbios intestinales industriales. Además, los especímenes antiguos eran más diversos, incluidas docenas de especies previamente desconocidas.

Este estudio facilita el descubrimiento y caracterización de microorganismos intestinales no descritos previamente de microbiomas antiguos y la investigación de la historia evolutiva de microbios intestinales humanos mediante la reconstrucción de genomas de organismos antiguos ”, señalan los investigadores en el estudio.

El estudio también demostró que los animales antiguos con ADN bien conservado son fuentes abundantes de genomas microbianos. Las especies microbianas no descritas previamente en las heces antiguas pueden arrojar luz sobre la historia evolutiva de los microbiomas humanos.

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Se necesitan estudios futuros para comprender mejor el microbioma humano, lo que podría ayudar a descubrir nuevos tratamientos para enfermedades como la diabetes tipo 1 y otras enfermedades autoinmunes. Los estudios también pueden ayudar a desarrollar enfoques para restaurar el microbioma intestinal existente a su estado anterior.

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