First detection of porcine associated bacterium Inconstantimicrobium in a reptilian host: gastrointestinal microbiome characterisation of healthy and unhealthy green turtles (Chelonia mydas) using full-length 16S rRNA sequencing

Las tortugas verdes son gigantes gentiles del océano, que se alimentan de pastos marinos y algas que son difíciles de descomponer. Para sobrevivir con esta dieta alta en fibra, dependen de una fuerza de trabajo oculta dentro de sus intestinos: miles de millones de bacterias que fermentan la materia vegetal, convirtiéndola en energía utilizable. Este ecosistema interno es tan vital para la tortuga como los pulmones lo son para un humano, pero sigue siendo un misterio en muchos aspectos. Los científicos han sabido durante mucho tiempo que cuando estos animales enferman, sus bacterias intestinales suelen cambiar, pero las herramientas utilizadas para estudiarlas han sido demasiado rudimentarias para ver a los actores específicos involucrados. Durante años, los investigadores solo podían ver los rasgos generales de este mundo microbiano, perdiendo los detalles finos que podrían explicar por qué una tortuga está enferma o cómo ayudarla a recuperarse.

Un equipo de investigadores de la Universidad de la Costa de Sunshine y organizaciones asociadas decidió recientemente mirar más de cerca. Recurrieron a una nueva y poderosa forma de leer el código genético que captura la longitud completa de un gen bacteriano, en lugar de solo un pequeño fragmento. Esto les permitió identificar tipos específicos de bacterias con una precisión nunca antes alcanzada en las tortugas marinas. Se centraron en tres tortugas verdes encontradas en Hervey Bay, Queensland: un adulto sano, un juvenil enfermo y un subadulto enfermo. Al comparar las comunidades bacterianas dentro de estos tres animales muy diferentes, el equipo descubrió una historia de cómo la salud intestinal puede desmoronarse de dos maneras distintas, y descubrieron una bacteria en una tortuga que nunca antes había sido vista allí.

Los investigadores recolectaron muestras de la cloaca, la única abertura en la parte posterior de la tortuga por donde salen los desechos, la cual sirve como una ventana hacia el intestino. Secuenciaron el ADN de las bacterias presentes, con el objetivo de realizar un vistazo profundo a la comunidad. Los resultados revelaron que la tortuga adulta sana albergaba una mezcla equilibrada de bacterias, dominada por grupos conocidos por ayudar a digerir plantas. Este animal tenía una comunidad diversa y estable, muy parecida a un jardín bien gestionado con muchas especies diferentes trabajando juntas. En contraste, la tortuga juvenil enferma mostró un panorama muy diferente. Su intestino estaba abrumado por un único grupo de bacterias que pueden causar problemas cuando toman el control, mientras que la variedad general de especies disminuyó significamente. Esto sugiere que el animal sufría un desequilibrio severo donde las bacterias dañinas habían desplazado a las beneficiosas.

La tercera tortuga, un subadulto con un conjunto diferente de síntomas, presentó un tercer y sorprendente escenario. Esta tortuga sufría una obstrucción severa en sus intestinos, una condición donde los desechos dejan de moverse. Uno podría esperar que un animal enfermo tuviera una comunidad bacteriana pobre o simple, pero esta tortuga tenía en realidad una mezcla de bacterias muy rica y diversa, similar a la de la tortuga adulta sana. Sin embargo, los tipos de bacterias eran diferentes. En lugar de la mezcla habitual, su intestino estaba inundado por un grupo específico de bacterias que prosperan en entornos estancados y sin oxígeno. Estas son el tipo de microbios que fermentan la comida y producen gas, lo que encaja perfectamente con la condición de la tortuga de un intestino detenido. Las bacterias estaban esencialmente alimentándose de la comida que ya no se movía, creando un entorno fermentativo que probablemente contribuyó al malestar del animal.

El descubrimiento más impactante provino de esta tercera tortuga. Entre la inundación de bacterias fermentadoras, los investigadores encontraron un tipo específico llamado Inconstantimicrobium porci. Esta bacteria era conocida previamente solo en los intestinos de cerdos y en el suelo agrícola. Encontrar esto en una tortuga marina fue un hito para la ciencia. Los investigadores la detectaron en números significativos en el subadulto enfermo, mientras que estaba apenas presente en la tortuga sana y ausente en la otra tortuga enferma. Sospechan que las recientes inundaciones intensas en la región pudieron haber arrastrado esta bacteria asociada a los cerdos desde la tierra hacia las aguas costeras donde se alimentan las tortugas. La tortuga probablemente la ingirió y, debido a que su intestino había dejado de moverse, la bacteria pudo multiplicarse rápidamente, uniéndose a las otras bacterias fermentadoras en un florecimiento que el intestino en movimiento de la tortuga sana habría eliminado naturalmente.

Este estudio destaca que la enfermedad en las tortugas marinas no siempre se ve igual a nivel microbiano. A veces, se manifiesta como un colapso de la diversidad, donde las bacterias dañinas toman el control de un sistema debilitado. Otras veces, se manifiesta como un cambio en el tipo de bacterias, donde una variedad de especies que parece saludable se reorganiza para adaptarse a un intestino bloqueado. La capacidad de ver estas diferencias claramente es un gran avance. Al utilizar un método que lee el código genético completo de las bacterias, los investigadores pudieron identificar la bacteria específica asociada a los cerdos que los métodos más antiguos y cortos habrían pasado por alto. Este nivel de detalle es crucial para comprender cómo los cambios ambientales, como las inundaciones, pueden introducir nuevos organismos en el entorno marino y cómo esos organismos interactúan con la salud de la fauna silvestre.

Los hallazgos también señalan la compleja relación entre el medio ambiente y los animales que viven en él. La presencia de una bacteria asociada a los cerdos en una tortuga marina sugiere que las fronteras entre la tierra y el mar son más porosas de lo que se pensaba anteriormente, especialmente cuando ocurren eventos climáticos extremos. Aunque el estudio involucró solo a tres animales, los resultados proporcionan una nueva lente para veterinarios y conservacionistas. Sugiere que observar los tipos específicos de bacterias dentro de una tortuga podría ayudar a diagnosticar la naturaleza de su enfermedad, distinguiendo entre una infección general y una obstrucción específica. Como señalan los investigadores, esto es solo el comienzo de la comprensión de estos mundos internos, pero ofrece un camino prometedor hacia un mejor cuidado de estos antiguos navegantes mientras enfrentan un planeta cambiante.