Con sus grandes ojos redondos y patrones de pieles maravillosamente diversos, los 250 lémures que se pasean por el Duke Lemur Center en Carolina del Norte se ven lo suficientemente lindos como para abrazarse. Pero Erin McKenney, investigadora de microbiomas de la Universidad de Duke, está más interesada en su popó. McKenney pasa la mayor parte de su tiempo buscando las colas rígidas y verticales del lémur que son "el signo universal de defecar", y su trabajo sucio podría ayudarnos a comprender mejor los orígenes de las enfermedades intestinales en los humanos.
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McKenney y sus colegas investigadores descubrieron recientemente que los microbiomas intestinales de dos de las especies de lémures aquí comparten sorprendentes similitudes con los de los humanos que padecen enfermedades inflamatorias del intestino, como la enfermedad de Crohn y la colitis inflamatoria. Sospechan que la razón es la dieta, que podría ofrecer a los médicos una nueva perspectiva sobre cómo tratar estas enfermedades. Además, controlar la flora que vive en las tripas de los lémures podría ayudar a los conservacionistas a comprender mejor y salvar a estos primates en peligro de extinción.
En un estudio reciente en la revista Gut Microbes, McKenney comparó cuidadosamente la caca de tres especies diferentes de lémures. Su objetivo era comprender cómo tres factores diferentes —la dieta de los lémures, la forma de sus intestinos y el tipo de bacteria que vivía dentro de ellos— moldearon su digestión. Su material de estudio provino de lémures rufiantes en blanco y negro cautivos y lémures de cola anillada, dos especies que se alimentan con dietas idénticas de frutas, verduras y "galletas de primates" suplementarias en el Centro Lemur, y otra especie, las sifakas de Coquerel, que comen hojas y tal vez mejor conocida como la estrella del espectáculo infantil Zoboomafoo.
Gracias a estudios previos, los investigadores tuvieron una idea de qué tipo de vida microscópica existe dentro de los intestinos del lémur. Sin embargo, lo que no entendieron fue la relación entre esas bacterias y otros microorganismos, que ocupan diferentes nichos en el pequeño bioma.
Durante la digestión del lémur, millones de criaturas microscópicamente diminutas conocidas como microbios trabajan juntas para descomponer los alimentos en energía, que luego se utiliza para el aseo, la escalada y la exploración. Estas reacciones químicas complejas se conocen como vías metabólicas. "Cada vez que comes un pedazo de comida, tú o tus microbios pueden usar diferentes vías metabólicas para digerir la comida", explica MicKenney. "Entonces, una vía metabólica podría ser tomar un pedazo de fibra, que es una molécula realmente compleja, y descomponerlo en almidón, y luego romper esos pedazos de almidón en azúcar".
En el estudio, los investigadores utilizaron varias técnicas para comprender lo que estaba sucediendo en cada paso de las vías metabólicas de los lémures. Primero, analizaron la composición química de la caca, buscando los químicos reveladores que dejan reacciones específicas. Luego, secuenciaron el ADN encontrado en el lemur scat para descubrir qué tipos de microbios vivían en él. Con unos pocos cálculos, pudieron averiguar qué microbios trabajaron juntos para digerir los alimentos y cómo.
Esto condujo a varios descubrimientos inesperados: Primero, que la cola de anillo y los lémures erizados, que comen frutas y verduras, tenían las mismas vías metabólicas. Esto significa que, a pesar de sus intestinos de formas diferentes, sus microbiomas también eran muy similares. Luego, los investigadores determinaron que cinco de esas vías metabólicas eran más comunes que otras. Finalmente y lo más sorprendente, notaron que estas cinco vías también eran comunes en humanos que padecían enfermedad inflamatoria intestinal (EII).
En los humanos, estas vías metabólicas se consideran marcadores de la EII y, posiblemente, ayudan a causarla al provocar inflamación en el intestino. "A primera vista, podrías pensar, oh, los lémures deben haber estado enfermos", dice McKenney. "Pero todos los lémures eran saludables". Ella y sus colegas investigadores tienen algunas explicaciones posibles de por qué estas vías podrían ser más comunes en los lémures que en los humanos sanos. Quizás los microbios que los componen están "adaptados a un intestino que fluye rápidamente", dice, o de lo contrario, pueden ser más adecuados para digerir alimentos con alto contenido de azúcar.
Para entender un "intestino que fluye rápidamente", solo mire el lémur con volantes, que tiene un intestino muy corto y recto y toma solo tres horas para digerir su comida. Este lémur probablemente evolucionó para tener esta forma intestinal porque la fruta es una parte principal de su dieta, dice McKenney. Dado que la fruta puede convertirse fácilmente en energía por el cuerpo, no hay necesidad de que los alimentos permanezcan y sufran una digestión adicional. Por el contrario, el lémur de cola anillada tiene lo que ella llama un intestino "intermedio": requieren alrededor de siete horas para digerir, y tanto su tiempo de digestión como su forma intestinal se asemejan a los de un humano. Mientras tanto, la sifaka de Coquerel, que subsiste principalmente en hojas de plantas llenas de celulosa no digerible, puede tomar hasta 24 horas para digerir.
Dadas las grandes diferencias entre estos intestinos, los investigadores se sorprendieron al ver que las dos especies que comían frutas compartían vías metabólicas comunes. La clave, ellos creen, es la dieta. En el Centro Lemur, ambos animales fueron alimentados exactamente con las mismas dietas altas en azúcar desde el nacimiento. Ella dice que es posible que otros primates con dietas similares que contienen alto contenido de azúcar también puedan compartir las mismas vías, pero sin más investigación, no hay forma de saberlo.
La conexión entre lémures y enfermos de EII podría tener algunas implicaciones poco probables para la medicina humana, dice Mckenney. Para ella, sugiere que las bacterias que forman parte de esas vías pueden no ser dañinas en sí mismas, sino que simplemente pueden ser transeúntes de la enfermedad, y que los médicos deben buscar en otros lugares su causa raíz.
Ella agrega que le gustaría ver investigaciones sobre cómo una dieta baja en frutas y vegetales afectaría estas vías. Si el resultado fue una disminución en la prominencia de estas bacterias, eso podría indicar un nuevo tratamiento potencial para la inflamación relacionada con la EII. Ella dice que ese tratamiento podría ser más sostenible que otras terapias, como la prescripción de esteroides para tratar la inflamación.
En el frente del lémur, comprender los microbiomas del lémur podría ayudar a los cuidadores del zoológico a dar a los animales su dieta óptima. Pero también podría ayudar con la conservación. "Entre la interrupción del hábitat y el cambio climático, muchos de los rangos de animales van a cambiar en la naturaleza", dice McKenney, "y cuando cambias el rango, también cambias con qué plantas entran en contacto y con qué alimento recursos que tendrán ”. Saber más sobre las consecuencias microbianas podría ayudar a los conservacionistas a determinar qué tan probable es que los lémures salvajes sobrevivan a esos cambios, y qué pueden hacer para ayudar.
Amanda Perofsky, candidata a doctorado en biología en la Universidad de Texas en Austin que estudia el sifaka de Verraux (otro tipo de lémur que come hojas), dice que los resultados de este documento son prometedores y "muy completos". Sin embargo, a ella le gustaría ver Un estudio similar realizado en lémures en la naturaleza. Una gran ventaja de estudiar lémures cautivos en el Duke Lemur Center es que los investigadores conocen las condiciones exactas de los lémures durante toda su vida. Sin embargo, "no hay forma de que podamos replicar realmente la dieta de un animal de la naturaleza", dice Perofsky, que no participó en el estudio reciente. Además, "están limitados al número de animales que tienen en cautiverio".
La buena noticia es que cualquier cosa que aprendamos sobre las tripas de primates probablemente beneficie a la salud humana, dice Katherine Ryan Amato, una antropóloga biológica que estudia microbios intestinales en la Universidad Northwestern. "A mucha investigación microbiana, hasta cierto punto, le falta este contexto evolutivo", dice, "particularmente con respecto a las comparaciones con nuestros parientes evolutivos más cercanos, los primates no humanos".
Y en el caso de humanos y lémures, más investigación puede ser justo lo que recetó el médico. Lémures de todo tipo de amenazados por la deforestación, el comercio ilegal de mascotas y la caza de alimentos. Además, dados sus milenios de evolución distinta de otros primates, cualquier rasgo compartido que puedan tener con los primates que evolucionaron fuera de Madagascar puede ayudar a los investigadores a comprender mejor la evolución de ambos animales, incluso cuando esos animales caminan sobre dos patas y visten ropa.
