Bacteria del intestino humano es sensible a la melatonina y expresa ritmo circadiano propio.
Este estudio publicado en enero de 2016, por primera vez demuestran la existencia de reloj biológico en procariota fuera del filum Cyanobacteria.
Para esto aislaron Enterobacter aerogenes (E.a), un comensal de la microbiota intestinal y lo cultivan a diferentes concentraciones de melatonina, observando que su mejor crecimiento está en concentraciones similares a las del intestino humano.
Para observar el ritmo biológico de expresion de proteínas, E.a fue transformado con el gen de bioluminiscencia luxcdabe para detectar su expresion con un detector, durante 4 días. En esto observan que efectivamente la bacteria tiene un ritmo circaniano endógeno. Tambien observan que su crecimiento es independiente de la temperatura, no obstante, las 16 replicas por tratamiento se sincronizan mejor a 37C.Una observación muy interesante es que los patrones de ‘swarming’ (o movimiento en grupo) en las placas de cultivo corresponde a cerca de 24 horas.
Aunque aun no se desconoce todas las implicaciones de este interacción, este es un increible hallazgo que describe un medio de comunicación entre el cuerpo y su microbioma.
Fig 1. Swarming behavior in E. aerogenes is induced by melatonin and occurs with a circadian frequency.
A Swarming behavior in control treated (left cultures vs. treatment with 1nM melatonin (right. Images were equally enhanced using “Bump Map” in GIMP software to highlight banding patterns. B The increase in swarming was only seen at 100pM and 1nM concentrations of melatonin, * = p value < 0.001 compared to vehicle treated cultures, n = 16 cultures per treatment. C Period of swarming as calculated by the number of rings observed per culture period of 4 days in n = 16 cultures per treatment, * = p value < 0.001. D Area of bacterial spread was unaffected by tryptophan (left, serotonin (middle and N-acetylserotonin (right, n = 16 cultures per treatment. E Melatonin did not affect growth in K. pneumoniae (left or clinical or lab strains of E. coli (middle and right, respectively, n = 16 cultures per strain per treatment.
