¿Pueden los microbios estafilococos provocar cáncer?
Se sabe que los microbios afectan la digestión, el estado de ánimo y la salud en general, y ahora los investigadores de Princeton han demostrado que un cambio en el microbioma está relacionado con el cáncer, al menos en una subespecie amenazada de zorros que se encuentra solo en una isla frente a la costa de California.
Su investigación sugiere un proceso de varios pasos: Primero, los zorros de Santa Catalina del tamaño de un gato se infestan con ácaros del oído, que cambian el microbioma de los zorros y permiten que se produzca una infección por estafilococos. Como Staphylococcus pseudintermedius corre desenfrenada, el antibiótico-La infección resistente conduce a la inflamación crónica de las orejas de los zorros. En ese ambiente de tejido inflamado, los tumores pueden florecer. Los investigadores detallaron sus hallazgos en la revista Ecología molecular .
"Estábamos realmente entusiasmados de encontrar resultados tan claros", dijo Alexandra DeCandia, la primera autora del artículo y una estudiante graduada en el laboratorio de Bridgett vonHoldt, profesora asociada de ecología y biología evolutiva en la Universidad de Princeton ".encontrado - diversidad reducida de especies, cambios en la composición de la comunidad, sobreabundancia de especies potencialmente patógenas - se ajustan a nuestras expectativas ".
El proyecto comenzó durante los esfuerzos de conservación en la isla de Santa Catalina, cuando los investigadores notaron que aproximadamente la mitad de los zorros adultos tenían tumores en los oídos. Esa es una de las tasas de tumores más altas jamás observadas en la vida silvestre, lo que provocó un estudio de seguimiento inmediato.
El trabajo inicial demostró un vínculo entre la infección de los ácaros del oído y el crecimiento tumoral. La mayoría de los investigadores teorizaron que los ácaros del oído provocaban inflamación crónica, lo que en última instancia provocó el crecimiento de tumores. El equipo de DeCandia y vonHoldt quería saber si el microbioma también desempeñaba un papel en este sistema.
Ese enfoque en la diversidad dentro del microbioma hace de su trabajo "un excelente ejemplo de hacia dónde se moverá el campo en el futuro", dijo George Amato, director de genómica de conservación del Museo Americano de Historia Natural, que no participóen esta investigación. "Recientemente hemos aprendido lo importante que es el microbioma para la salud de un individuo, ya sea un animal o un humano", dijo. "Anteriormente, los científicos solo examinaban parte de la imagen. Ciertamente no lo eranmirando los microbiomas, ni siquiera tenían herramientas para hacerlo ... Al examinar eso, llegamos a comprender que la falta de diversidad en esa comunidad microbiana, combinada con la genética de los zorros, nos ayuda mejorcomprender no solo la amenaza de esta enfermedad en particular, sino también otras enfermedades. Esto realmente es un nuevo paradigma para comprender las amenazas a las especies en peligro de extinción ".
Los zorros amenazados de Santa Catalina son una de las seis subespecies de zorros de la Isla del Canal Urocyon littoralis que viven en seis de las ocho Islas del Canal en la costa del sur de California. Varias de las subespecies, incluidas las de Santa Catalina U. littoraliscatalinae, han hecho impresionantes rebotes desde el borde de la extinción, con el resultado de que todos son increíblemente similares genéticamente, casi clones entre sí.
La falta casi total de diversidad genética de los zorros los hace sujetos de investigación fascinantes, dijo DeCandia.
"Por lo general, vemos la diversidad genética como algo bueno y necesario", dijo. "Mantiene a los organismos saludables, piense en los efectos negativos para la salud asociados con la endogamia, y ayuda a las poblaciones a sobrevivir cambios inesperados en su entorno. Pero a pesar de tenercasi sin variación genética, estos zorros exhiben muy pocos signos de mala salud o depresión endogámica. Esto nos lleva a preguntarnos si otras formas de diversidad, como sus organismos residentes, se convierten en jugadores importantes en la salud y la inmunidad. Es por eso que enfocamos nuestroestudio sobre el microbioma y la enfermedad en estos zorros "
El vínculo entre microbios y cánceres fue un hallazgo inesperado, dijo DeCandia. "Cuando nos propusimos hacer este estudio por primera vez, simplemente queríamos caracterizar el microbioma en algunos sitios corporales diferentes en los zorros. Así como los naturalistas del siglo XIX.se cargaría a un nuevo hábitat y catalogaría especies, originalmente teníamos la intención de catalogar microbios. Sin embargo, después de observar los canales auditivos más de cerca, descubrimos que había muchas variaciones asociadas con el estado de la infección por ácaros. Luego giramos el papel para enfocarnos casi por completoen los microbios del canal auditivo asociados con la infección por ácaros "
Con sus colaboradores de Catalina Island Conservancy, tomaron muestras de docenas de zorros para recolectar microbios, luego extrajeron ADN para determinar qué microbios estaban presentes en todas sus muestras y en qué cantidades relativas.
"Dado que los microbios existen dentro de una comunidad, la proporción relativa es importante", dijo DeCandia.
Descubrieron que los canales auditivos infectados con ácaros tenían comunidades microbianas significativamente diferentes a las orejas no infectadas. La riqueza general de las especies era menor, y la abundancia relativa estaba sesgada hacia una especie bacteriana: S. pseudintermedius, que es común en los cánidos incluidos los perros y la lata.convertirse en un patógeno oportunista cuando las comunidades se ven afectadas, como por una infestación de ácaros.
El microbio estafilococo luego forma biopelículas resistentes a los antibióticos que son "increíblemente difíciles" de erradicar para el sistema inmunitario, dijo DeCandia. Como resultado, esta cepa de estafilococo está relacionada con la inflamación crónica en muchas especies.
Los investigadores todavía están tratando de aclarar las relaciones de causa y efecto, por ejemplo, si los ácaros traen los microbios de estafilococo o si estaban presentes pero latentes hasta que los ácaros causaron suficiente daño estructural para permitir que el estafilococo tenga un auge de la población,- pero la cadena de correlaciones es clara: la infección por ácaros está relacionada con una proliferación de S. pseudintermedius, que está relacionada con la inflamación crónica asociada con la tumorigénesis.
Una de las principales preguntas pendientes es por qué, de las seis subespecies de zorros de Channel Island, solo tres tienen ácaros y solo uno, los zorros de Catalina Island, muestran un crecimiento tumoral significativo.
El nuevo estudio refuerza la investigación previa en la que los miembros del laboratorio de vonHoldt, incluido Kennedy Leverett de la Clase de 2020, estudiaron los cambios en el microbioma de la piel asociados con la sarna sarcóptica, que es causada por una especie diferente de ácaros. Observaron a los coyotes,los zorros rojos y los zorros grises encontraron firmas notablemente consistentes de disrupción microbiana que coincidían casi exactamente con el estudio del zorro isleño: los individuos infectados habían reducido la diversidad de microbiomas y una mayor abundancia de S. pseudintermedius.
"Considerados en conjunto, estos dos estudios sugieren que esta especie microbiana es un jugador importante en los microbiomas de los cánidos y puede funcionar en varias enfermedades", dijo DeCandia.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Princeton . Original escrito por Liz Fuller-Wright. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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