Microbiota de ballena y sus implicaciones en la digestión de alimentos
Los microorganismos del tracto digestivo desempeñan un papel fundamental en la digestión de alimentos de los vertebrados. En el caso de las ballenas, comprender la manera en la que ocurre el proceso es de vital importancia si se considera que contribuye en el ciclaje de nutientes como el nitrógeno y el carbono de las aguas oceánicas. Entre las especies consumidas por las ballenas, se encuentran organismos que contienen una gran cantidad de lípidos de alta energía, que incluyen ésteres cerosos y triglicéridos, de los cuales los primeros pueden ser consumidos en una muy alta cantidad (hasta 94%) por las ballenas. Sin embargo se desconoce el proceso por el que su digestión ocurre y el papel que podría desempeñar la microbiota en dicho proceso. Es por ello que los autores del presenta trabajo, analizaron la microbiota gastrointestinal y el perfil de lípidos de 38 ejemplares de ballena boreal (Balaena mysticetus), en un muestro que incluyó las cámaras del estómago, el duodeno, la ámula duodenal, las secciones del intestino grueso y las secciones del intestino delgado. La diversidad bacteriana fue evaluada por medio de amplicones del gen 16S rRNA y el perfil de lípidos mediante cromatografía líquida-espectrometría de masas.
Cuando se evaluó la diversidad beta de las muestras mediante la métrica de diversidad Bray-Curtis, se encontraron diferencias claras entre estómado, intestino delgado e intestino grueso. Además, el análisis de ordenamiento construídos con los perfiles de lípidos mostró un perfil similar, con diferencias entre las tres secciones del tracto gastrointestinal mencionadas anteriormente. Dicha congruencia entre la microbiota y el lipidoma fue confirmada por medio de una prueba de Mantel, la cual arrojó resultados significativos.
A través del tracto digestivo, las comunidades bacterias están dominadas por Firmicutes (64%), Proteobacteria (16%), Fusobacteria (12%) y Bacteroidetes (5%). Al analizar la diversidad de manera más fina, se encontraron 16 géneros característicos de las cámaras estomacales: que incluyen Fusobacterium, Cetobacterium, Peptostreptococcus, Lactococcus y Actinobacillus. De los cuales todos todos a excepción de Fusobacterium se mantienen hasta el duodeno. En el instenino delgado se observan otros géneros como Terrisporobacter y Clostridium, el cual incrementa su abundancia en el intestino grueso. Los lípidos encontrados se pueden clasificar en ocho categorías principales, que incluyen ésteres cerosos, triglicéridos, ésteres y ésteres de esterol, estanol y ésteres de estanol, quinonas, diglicéridos, pigmentos y lípidos polares intactos. Sin embargo, los más abundantes de todos ellos son los ésteres cerosos, que representan alrededor del 80% de los lípidos que consumen. De manera general, la abundancia de los lípidos varía dependiendo de la zona gastrointestinal, pero también de la edad de los individuos, pues algunas muestras de crías mostraron patrones distintos, que probablemente se relacionan con sus patrones de alimentación.
Respecto al papel de la microbiota gastrointestinal en la degradación de nutrientes, la porción del intestino delgado conocido como yeyuno, muestra una disminución en la abundancia de ésteres cerosos, por lo que podría ser el sitio de degradación de dichos compuestos. Además, cabe mencionar que se observa una correlación entre la abundancia de dichos compuestos con Actinobacillus y Cetobacterium. Aunque aún se requieren datos para comprender como ocurre la degradación de lípidos en las ballenas, éste trabajo comienza a aportar algunas pistas para la comprensión de dicho fenómeno.
Referencia:
Miller, C. A., Holm, H. C., Horstmann, L., George, J. C., Fredricks, H. F., Van Mooy, B. A., & Apprill, A. (2020). Coordinated transformation of the gut microbiome and lipidome of bowhead whales provides novel insights into digestion. The ISME journal, 14(3), 688-701.
