Desvelan la historia evolutiva de las bacterias de nuestra boca

[valalca]

Un equipo internacional de científicos, con participación española, ha analizado restos dentales de neandertales, humanos modernos y otros primates hasta identificar diez tipos de bacterias que se han mantenido entre nosotros durante más de 40 millones de años.

Las placas de nuestros dientes contienen pistas sorprendentes sobre la evolución de los primeros homínidos y nuestra propia salud. De esta forma, nuestro microbioma oral, que está formado por billones de células microbianas que pertenecen a miles de especies bacterianas, ha evolucionado conjuntamente con nosotros a lo largo de millones de años. Sin embargo, todavía sabemos muy poco sobre él.

Un grupo de científicos, de más de 40 instituciones de 13 países, ha estudiado la placa dental fosilizada de humanos y neandertales para conocer la historia evolutiva del microbioma oral de los homínidos en los últimos cien mil años. Asimismo, ha comparado estos restos con el de chimpancés, gorilas y monos aulladores. Los resultados se publican en la revista PNAS.

El estudio del microbioma a través de la metagenómica es una tarea fundamental para comprender la evolución de nuestra especie y el funcionamiento de nuestro cuerpo
James Fellows Yates

“El estudio del microbioma a través de la metagenómica es una tarea fundamental para comprender la evolución de nuestra especie y el funcionamiento de nuestro cuerpo”, dice a SINC James Fellows Yates, investigador del Instituto Max Planck de Historia de la Ciencia en Alemania, que lidera este trabajo en el que también participan varios centros de investigación españoles.

Según los autores, este trabajo pone de relieve el valor de la investigación de los antiguos metagenomas orales para revelar conocimientos clave sobre los principales acontecimientos de la evolución humana moderna y la prehistoria.

“Un metagenoma corresponde al contenido genético total de una muestra. No solo el ADN del huésped, sino también de todos los microbios que viven en el cuerpo: el microbioma humano. Este se considera tan importante para la salud humana como un órgano vital como el corazón o los pulmones, ya que mantener un conjunto de microbios sano significa que mantenemos nuestro propio cuerpo”, subraya el científico.

En total, analizaron 124 restos fósiles que revelaron 10 géneros bacterianos que se han mantenido a lo largo de la evolución de los homínidos africanos y que también comparten con los monos aulladores. Este hecho sugiere que estos grupos microbianos podrían haber desempeñado un papel clave en las placas dentales durante más de 40 millones de años.

Un metagenoma corresponde al contenido genético total de una muestra. No solo el ADN del huésped, sino también de todos los microbios que viven en el cuerpo: el microbioma humano.
James Fellows Yates

Asimismo, los autores descubrieron importantes diferencias en las bacterias del Homo y los chimpancés, pero sorprendentes similitudes entre las de los neandertales y los humanos modernos. De hecho, las bacterias orales de los humanos modernos y los neandertales son casi indistinguibles.

“Que estas bacterias en nuestras bocas y las suyas sean tan similares apoyan la evidencia que demuestra que hemos tenido una relación muy larga y estrecha con ellos”, añade Fellows Yates.

Consumo de alimentos ricos en almidón

Lo más llamativo de este hallazgo es que han descubrieron un grupo de bacterias, presentes tanto en los humanos modernos como en los neandertales, que están especialmente adaptadas para consumir almidón.

“A diferencia de los primates no humanos, el Homo se caracteriza por la abundancia de especies de Streptococcus que pueden producir proteínas que se unen a la enzima amilasa, que ayuda a convertir el almidón en azúcares. Este hallazgo sugiere que estos microbios se adaptaron a las dietas ricas en almidón en una etapa temprana de la evolución humana”, apuntan los investigadores.

Este hallazgo sugiere que estos microbios se adaptaron a las dietas ricas en almidón en una etapa temprana de la evolución humana
James Fellows Yates

Sin embargo, también encontraron algunas pequeñas diferencias, como que los humanos antiguos que vivían en la Europa de la Edad de Hielo compartían algunas cepas bacterianas con los neandertales, aunque estas cepas ya no están presentes en los humanos hoy en día.

“El estudio utiliza los alimentos ricos en almidón a los que se refiere como ‘órganos de almacenamiento subterráneos’ (USOs, por sus siglas en inglés) que consumían los primeros homínidos, es decir, tubérculos amiláceos como el ñame en África”, explica el investigador.

Los alimentos con almidón, como raíces, tubérculos y semillas, son fuentes ricas en energía, y se había argumentado que el paso de nuestros antepasados al consumo de estos alimentos pudo haber sido lo que permitió a los humanos desarrollar los grandes cerebros que caracterizan a nuestra especie.

“Analizar no solo la genética del huésped, sino tal vez también la genética de las bacterias de nuestro microbioma humano ayudará a determinar con exactitud cuándo se produjeron estas adaptaciones”, señala Fellows Yates.

La aportación española al estudio

La llamada “Dama Roja” de la Cueva del Mirón, en Ramales de la Victoria (España), una mujer magdaleniense de hace unos 19.000 años, forma parte de este estudio, como única representante de las poblaciones del Paleolítico Superior europeo.

De los nueve yacimientos nuevos neandertales del Paleolítico Medio europeo en este estudio, cinco están en España: Banyoles, La Güelga, la Cueva de Valdegoba, la cueva del Boquete de Zafarraya, y la Sima de las Palomas del Cabezo Gordo. Además, se incluyeron cuatro individuos del yacimiento de El Collado como representantes del periodo mesolítico de la península ibérica.

Al igual que los arqueólogos que reconstruyen vasijas rotas, los arqueogenetistas también tienen que juntar minuciosamente los fragmentos rotos de genomas antiguos para reconstruir una imagen completa del pasado

“Trabajar con ADN tan antiguo es un gran desafío y, al igual que los arqueólogos que reconstruyen vasijas rotas, los arqueogenetistas también tienen que juntar minuciosamente los fragmentos rotos de genomas antiguos para reconstruir una imagen completa del pasado. Para lograr esto, hemos desarrollado nuevas herramientas y análisis para caracterizar genéticamente miles de millones de fragmentos de ADN con el fin de identificar las bacterias –muertas desde hace mucho tiempo –que se conservan en el registro arqueológico”, concluyen.

ageniciasinc.es / Eva Rodríguez . 11 mayo 2021