Las ciudades tienen ‘huellas dactilares’ microbianas únicas, revela el primer estudio de este tipo

Cada ciudad está poblada por una serie única de organismos microbianos, y esta ‘huella digital’ microbiana es tan distintiva que el ADN de su zapato es lo suficientemente probable como para identificar dónde vive, dicen los científicos.

En un nuevo estudio, los investigadores tomaron miles de muestras de los sistemas de transporte masivo en 60 ciudades de todo el mundo, limpiando puntos de contacto comunes como torniquetes y barandillas en los bulliciosos subterráneos y estaciones de autobuses de todo el mundo.

Sometiendo más de 4.700 de las muestras recolectadas a secuenciación metagenómica (el estudio del material genético recolectado del medio ambiente), los científicos crearon un atlas global del ecosistema microbiano urbano, que dicen es el primer catálogo sistemático de este tipo.

Los resultados sugieren que no hay dos ciudades iguales, y cada metrópoli principal estudiada hasta ahora revela un ‘eco molecular’ único de las especies microbianas que la habitan, distinto de las poblaciones que se encuentran en otros entornos urbanos.

010 microbios de la ciudad 2(Medicina Weill Cornell)

No solo eso, sino que el análisis de tres años reveló miles de tipos de microorganismos no identificados previamente, incluidos casi 11.000 virus y más de 1300 tipos de bacterias que no coincidían con ninguna especie conocida.

“Cada vez que te sientas en el metro, es probable que te desplaces con una especie completamente nueva”, dice el biólogo de sistemas Christopher Mason de la Universidad de Cornell.

El equipo, que compren de un consorcio de docenas de científicos de más de 60 organizaciones de investigación, finalmente recolectó las muestras de 32 países en seis continentes, pero el proyecto comenzó con objetivos más modestos, analizando muestras microbianas encontradas en el sistema de metro de la ciudad de Nueva York.

Después de que ese trabajo comenzara a llamar la atención, Mason fundó MetaSUB, una colaboración internacional que intenta documentar el bioma urbano con el que millones de personas interactúan cada día.

“Ahora es evidente que las ciudades, en general, tienen un impacto en la salud humana, aunque los mecanismos de este impacto son muy variables y, a menudo, poco entendidos”, los investigadores. escribir en su nuevo estudio.

“De hecho, nuestra comprensión de la dinámica microbiana en el entorno urbano fuera de las pandemias apenas ha comenzado”.

010 microbios de la ciudad 2(Medicina Weill Cornell)

Los nuevos resultados confirman esa observación. Entre las 4.728 muestras metagenómicas analizadas (todas las cuales fueron recolectadas antes de la COVID-19

pandemia), se encontró una cantidad mucho mayor de microbios desconocidos que de microbios conocidos.

En total 10,928 virus, 1,302 bacterias, 2 arqueas y 838,532 CRISPR Se identificaron matrices (fragmentos de ADN viral) que no coincidían en las bases de datos de referencia, en comparación con unas 4.246 especies de microorganismos urbanos que se habían identificado previamente.

De estos, los investigadores dicen que se encontró un conjunto de 31 especies de microbios no humanos en el 97 por ciento de las muestras: un microbioma urbano “central” consistente que aparece prácticamente en todas partes.

Sin embargo, además de ese núcleo, existen distintas variaciones geográficas de poblaciones microbianas en cada ciudad. Tanto es así, de hecho, que Mason dice podía predecir con un 90 por ciento de precisión dónde vive una persona, si se secuenciara el ADN de sus zapatos.

“Un microbioma contiene ecos moleculares del lugar donde fue recolectado”, dice primer autor del estudio David Danko, director de bioinformática de MetaSUB.

“Una muestra costera puede contener microbios amantes de la sal, mientras que una muestra de una ciudad densamente poblada puede mostrar una biodiversidad sorprendente”.

Además de diferenciar las firmas distintas de cada microbioma metropolitano, los investigadores esperan descubrir nuevas formas de identificar amenazas para la salud en poblaciones microbianas, como cepas de bacterias resistentes a los antibióticos, evidencia de la cual se encontró que está generalizada entre las ciudades del estudio, aunque no en abundancia.

Lo que queda por ver es si la singularidad microbiana de cada ciudad es una cuestión de azar o si las variaciones geográficas tienen un significado más profundo que aún no apreciamos por completo.

Además de revelar patógenos potencialmente acechantes, el mundo diverso de microbios invisibles dentro de las ciudades también puede ofrecer oportunidades prometedoras para la medicina, ayudándonos a descubrir grupos de genes biosintéticos (BGC): compuestos con un potencial significativo para futuros antibióticos y otros medicamentos.

“Uno de los siguientes pasos es sintetizar y validar algunas de estas moléculas y BGC predichas, y luego ver qué hacen médica o terapéuticamente”. Mason dice.

“La gente a menudo piensa que una selva tropical es una abundancia de biodiversidad y nuevas moléculas para terapias, pero lo mismo ocurre con una barandilla o un banco del metro”.

Los hallazgos se informan en Célula.

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