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¿Qué vive dentro del intestino del pollo?

granja de pollos
Crédito: CC0 Public Domain

En un estudio publicado recientemente, investigadores de Norwich y Surrey han duplicado con creces la cantidad de especies microbianas que se sabe que viven en el intestino del pollo. 


por Quadram Institute


Dado que la salud y la riqueza de los seres humanos están vinculadas a la salud y la productividad de los pollos, esto establece un recurso clave para todos los estudios futuros sobre el microbioma intestinal de este importante animal comestible.

El estudio, dirigido por el profesor Mark Pallen del Quadram Institute, muestra el poder del análisis de ADN para descubrir y caracterizar nuevos microbios. También representa un estudio de caso innovador en la creación y despliegue de cientos de nombres latinos bien formados para nuevas especies.

Con tres veces más pollos que personas en nuestro planeta, este omnipresente animal alimenticio sustenta la nutrición y la salud humanas en todo el mundo, ya sea mediante la agricultura de subsistencia o la producción intensiva, los pollos suministran más de nuestra comida que cualquier otro animal. La carne de pollo está ganando popularidad como alternativa con menos emisiones de carbono a la carne de otros animales, mientras que los huevos siguen siendo una fuente de nutrición importante y asequible en todo el mundo. Sin embargo, las aves de corral también son una fuente de resistencia a los antimicrobianos y de patógenos como Campylobacter, Salmonella y E. coli que amenazan la salud humana.

Durante varias décadas, hemos sabido que un microbioma intestinal saludable, es decir, la comunidad de bacterias, virus y otros microbios que viven en el intestino, sustenta la salud de las aves y la productividad de la avicultura. Sin embargo, a pesar de su importancia, todavía no tenemos una imagen completa de lo que vive exactamente dentro de las entrañas de los pollos sanos. Para explorar este hábitat inexplorado, los investigadores del Instituto Quadram y el Instituto Earlham en el Parque de Investigación de Norwich han colaborado con socios de la Universidad de Surrey para llevar a cabo el estudio más grande jamás realizado sobre la diversidad microbiana en el intestino del pollo . El estudio fue financiado por el Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias Biológicas, parte de UKRI.

El profesor Roberto La Ragione, que dirige el equipo de la Universidad de Surrey que proporcionó las muestras, aclara: «Comprender las complejas comunidades microbianas que viven en el intestino del pollo es fundamental para mejorar la salud y el bienestar de las aves de corral. Además, la exploración en profundidad de esta comunidad tiene el potencial de mejorar la seguridad alimentaria y contribuir al desarrollo de intervenciones para reducir el transporte de patógenos transmitidos por los alimentos como Campylobacter y Salmonella «.

El equipo de investigadores aprovechó dos enfoques de vanguardia. El primero, llamado metagenómica, se basa en extraer y secuenciar el ADN de muestras fecales o intestinales y luego analizar las secuencias de ADN para reconstruir los planos genéticos (genomas) de los microbios asociados. El segundo enfoque implica la recuperación de alto rendimiento y la secuenciación del ADN de los aislados cultivados. Ambos enfoques facilitan el descubrimiento de nuevos microorganismos, al tiempo que les permiten clasificar y asignar una posición precisa con el árbol genealógico de la vida.

La investigación comenzó con solo cincuenta muestras fecales de dos razas de pollos criados en el Reino Unido. Sin embargo, pronto se amplió para incluir análisis por computadora de más de quinientos conjuntos de datos de ADN de muestras similares recolectadas en doce países. Los análisis por computadora de las secuencias de ADN a esta escala se basaron en instalaciones informáticas de vanguardia proporcionadas por el Instituto Earlham y por la Infraestructura en la Nube para la Bioinformática Microbiana, una instalación a nivel nacional dirigida por el Prof. Pallen.

Los investigadores recopilaron un conjunto de 20 millones de genes microbianos del intestino del pollo y pudieron reconstruir más de 5000 genomas microbianos. Estos se dividieron en más de 800 especies bacterianas , de las cuales solo 158 poseían nombres válidamente publicados, mientras que la mayoría se clasificaba como desconocida anteriormente. El equipo también aisló más de 280 cultivos bacterianos, lo que les permitió describir treinta especies de bacterias recién cultivadas.

El investigador Falk Hildebrand de los Institutos Quadram y Earlham dice: «Utilizando la metagenómica, podemos documentar la presencia y las funciones de diversos organismos dentro de ecosistemas microbianos complejos como el que se encuentra en el intestino del pollo. La reconstrucción de las secuencias del genoma de esta manera proporciona un catálogo interesante de la biodiversidad natural eso va mucho más allá de lo que se puede lograr simplemente cultivando bacterias «.

Deseoso de proporcionar un conjunto estable, claro y memorable de descriptores para nuevas bacterias del intestino del pollo, el equipo trabajó con el experto en nomenclatura israelí Aharon Oren en un esfuerzo sin precedentes para crear cientos de nuevos nombres latinos bien formados. Esto probablemente representa la mayor cantidad de nombres taxonómicos microbianos creados dentro de un solo estudio de investigación; lo que es más, describir todos los nombres significó que el documento resultante se expandió para ocupar más de 140 páginas. Al hacerlo, los investigadores han proporcionado una prueba de principio para un enfoque escalable para crear nombres latinos que podrían aplicarse a las miles de nuevas especies que se están recuperando de otros proyectos metagenómicos.

Curiosamente, los investigadores recuperaron de muestras de pollo no solo la conocida bacteria Escherichia coli (también conocida como E. coli), sino también otras especies estrechamente relacionadas, una de las cuales llamaron Escherichia whittamii en honor al microbiólogo estadounidense Tom Whittam, quien fue pionero en nuestra comprensión de la diversidad genética en E. coli y sus parientes.

Para terminar, Mark Pallen dice: «Nos sorprendió encontrar una biodiversidad tan notable dentro de este ecosistema ganadero común, una diversidad que rivaliza con la asociada con el intestino humano. Nuestro trabajo ha más que duplicado el número de especies bacterianas que se sabe que residen en el intestino del pollo y ha dado lugar a la creación de un número sin precedentes de nuevos nombres de especies. La disponibilidad de tantos genes, genomas y especies novedosos representa un avance sustancial en la comprensión de este sistema y sienta las bases para futuros estudios comparativos y de intervención «.



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