Los microorganismos intestinales favorecen la adaptación a cambios en las condiciones ambientales
El objetivo del proyecto ANSWER (Adaptation to cyanobacteria through the symbiotic microbiota in the waterflea Daphnia) era estudiar el papel de la microflora intestinal en la adaptación a condiciones ambientales fluctuantes y estresantes. Los investigadores emplearon como sistema modelo la pulga de agua Daphnia magma, ya que esta especie tiene la capacidad de adaptarse a las condiciones tóxicas creadas por la proliferación masiva de algas. Las explosiones demográficas de cianobacterias, conocidas comúnmente como algas verdeazuladas, son cada vez más frecuentes en lagos, charcas y embalses de todo el mundo como consecuencia de la eutrofización y el cambio climático. Este fenómeno constituye una amenaza para la salud del ganado y del ser humano debido a la liberación de potentes toxinas al medio acuático. Por tanto, comprender los mecanismos que subyacen a la resistencia a toxinas liberadas por cianobacterias es esencial para predecir cómo responden las comunidades acuáticas a estas perturbaciones y cómo se pueden prevenir y controlar las proliferaciones algales nocivas (PAN). Esto es especialmente importante tanto para aquellos organismos del zooplancton que se alimentan de microalgas, ya que desempeñan un papel fundamental en las redes tróficas de ecosistemas de agua dulce, como para controlar las PAN de cianobacterias (cianoPAN). Los investigadores compararon pulgas de agua con y sin microorganismos intestinales bajo diferentes regímenes alimentarios, hecho que permitió demostrar que la microflora intestinal era un factor esencial a la hora de determinar la eficacia biológica de Daphnia magma. Es más, se descubrió que la intensidad de la interacción mutualista entre Daphnia magma y sus microorganismos intestinales dependía de la disponibilidad de recursos tróficos. Los resultados también revelaron que la microflora intestinal dependiente de genotipo favorece la resistencia a cianobacterias nocivas en esta especie de pulga de agua. Los investigadores sugirieron que los microorganismos intestinales respondían de una manera más eficaz a la hora de hacer frente a cianobacterias tras una exposición previa a estas. El análisis de la comunidad de microorganismos intestinales empleando la secuenciación de próxima generación del ADNr 16S mostró que la resistencia estaba asociada con cambios en la estructura de la microbiota. Este cambio incluía un aumento significativo en la proporción de taxones bacterianos implicados en la digestión de células de cianobacterias y la detoxificación de toxinas de cianobacterias. Los investigadores de ANSWER señalaron que la resistencia a cianobacterias en Daphnia magma está determinada por la microbiota intestinal, hecho que podría favorecer tanto la aclimatación como la adaptación a las cianoPAN. Por tanto, los microorganismos intestinales podrían desempeñar un papel clave en la coevolución entre cianobacterias tóxicas y los organismos que las consumen, y ser un factor determinante de cómo responden los ecosistemas de agua dulce al calentamiento global.
Palabras clave
Microbiota intestinal, adaptación, cambios en el entorno, cianobacteria, Daphnia, cianoPAN
