Explorando el vínculo entre la socialidad y el microbioma intestinal de la marmota

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METROLos microbios pueden ser invisibles a simple vista, pero son vitales para la vida en la Tierra. Los microbios intestinales protegen al animal de los patógenos y ayudan a extraer nutrientes esenciales de los alimentos que ingiere. El intestino y el cerebro también conversan y se influyen mutuamente, y el microbioma intestinal es un actor clave en esta conversación cruzada.¹ Los investigadores saben que el comportamiento social influye en el microbioma de los animales salvajes porque los microbios se propagan de un animal a otro cuando interactúan, pero aún no se ha estudiado en gran medida si el microbioma de un animal afecta su comportamiento social. Responder a estas preguntas podría reforzar los esfuerzos de conservación,² por ejemplo, fabricando probióticos para que la vida silvestre promueva comportamientos sociales positivos.¹

En un estudio publicado recientemente en Ciencia abierta de la Royal Societyinvestigadores dirigidos por Daniel Blumsteinque estudia el comportamiento animal y sus aplicaciones en la conservación de la vida silvestre en UCLA, investigó si el microbioma intestinal influye en la sociabilidad en marmotas salvajes de vientre amarillo.³

Cuando se le preguntó sobre la motivación detrás de este trabajo, Conner Philson, ex estudiante de posgrado de Blumstein que ahora es becario postdoctoral en la Universidad de Exeter, destacó las limitaciones de los estudios de microbiomas existentes. “Gran parte de lo que sabemos [about the microbiome] “Está en sistemas de laboratorio, en ratones cautivos”, dijo Philson. “Allá [are] no tantos sistemas salvajes para capturar suficientes datos, para capturar suficiente variación, para hacer la pregunta de qué va a afectar… la socialidad”. Para superar esto, los investigadores colaboraron con el proyecto de marmotas del Laboratorio Biológico de las Montañas Rocosas (RMBL) en Colorado, que ha estado recopilando datos sobre marmotas desde 1962. En 2015, RMBL comenzó a recolectar muestras de microbiomas fecales y datos de redes sociales. Los investigadores combinaron esta información con los 60 años de conocimiento de las marmotas de RMBL para guiar cómo investigaron este sistema salvaje.

El equipo de Blumstein extrajo ADN de muestras de microbioma intestinal fecal de 148 marmotas salvajes que vivían en grupos sociales o colonias basándose en la superposición de espacios utilizados. También observaron comportamientos sociales, como con cuántas marmotas interactuaba un individuo y la posición de una marmota en su grupo social. Luego, los investigadores estudiaron cómo estos comportamientos sociales se correlacionaban con el microbioma intestinal para comprender si el microbioma estaba influyendo en la sociabilidad.

Este estudio es una buena adición a un campo en crecimiento centrado en las influencias de la interacción social en el microbioma. -Andrew Moeller, Universidad de Cornell

Los investigadores descubrieron que los microbiomas de las marmotas eran en gran medida homogéneos. Los mamíferos salvajes generalmente tienen alta diversidad microbiana en sus intestinos porque recogen diferentes bacterias cuando interactúan con otros individuos.⁴ El equipo de Blumstein sospechaba que las marmotas sociales tenían una menor diversidad de microbiomas porque buscaban alimento en las mismas áreas, comían la misma vegetación y posiblemente consumían las heces de los demás, lo que provocaba que sus microbiomas se homogeneizaran. Los investigadores también descubrieron que las marmotas de grupos más grandes tenían microbiomas más similares en comparación con las de grupos más pequeños. Especularon que las marmotas en el mismo espacio tienen aún más probabilidades de comer materia fecal.

A pesar de la homogeneidad, Estreptococo Destacaron las bacterias. Las marmotas que tenían menos interacciones sociales tenían más Estreptococo en sus entrañas. Estas bacterias pueden causar enfermedades en los animales, por lo que es posible que estas marmotas estuvieran luchando contra infecciones y no tuvieran la energía para participar en interacciones sociales.

Los investigadores no pudieron decir de manera concluyente si el microbioma estaba influyendo en la socialidad. “Simplemente no hay mucha variación en el sistema, pero son las pequeñas variaciones que se pueden encontrar las que probablemente sean las más interesantes”, dijo Madison Pfau, investigador universitario en el laboratorio de Blumstein. El grupo ahora está analizando esas pequeñas variaciones para investigar su relación con el comportamiento social.

“Este estudio es una buena adición a un campo en crecimiento centrado en las influencias de la interacción social en el microbioma. El estudio es interesante en parte porque informa un patrón que se opone a trabajos anteriores, es decir, los autores encontraron una relación negativa entre la socialidad y la diversidad del microbioma”. Andres Moeller escribió en un correo electrónico. Moeller estudia la simbiosis y las relaciones huésped-microbio en la Universidad de Cornell y no participó en este estudio.

Debido a que el microbioma es vital para la salud de un animal, existe un llamado a criar animales cautivos teniendo en cuenta el microbioma para que puedan prosperar cuando se reintroduzcan en la naturaleza combatiendo con éxito los factores estresantes ambientales.² En última instancia, los microbios podrían ser la respuesta para salvar especies de la extinción.

Referencias

1. Johnson KV, et al. La sociabilidad en una población de macacos no cautiva está asociada con bacterias intestinales beneficiosas. Microbiol frontal. 2022;13:1032495.
2. Trevelline BK, et al. La biología de la conservación necesita un renacimiento microbiano: un llamado a la consideración de la microbiota asociada al huésped en las prácticas de manejo de la vida silvestre. Proc Biol Ciencia. 2019;286(1895):20182448.
3. Pfau M, et al. El microbioma social: la diversidad y abundancia del microbioma intestinal se asocian negativamente con la sociabilidad en un mamífero salvaje. R Soc Ciencia Abierta. 2023;10:231305.
4. Bensch HM, et al.. Bacteroidetes a Firmicutes: el cautiverio cambia la composición y diversidad de la microbiota intestinal en un roedor subterráneo social. Microbioma animal. 2023;5(1):9.