Clostridium niakharense sp. nov., a novel species isolated from the breast milk of a Senegalese mother breastfeeding a healthy child

El cuerpo humano no es un recipiente solitario, sino un ecosistema bullicioso, rebosante de vida microscópica que habita en cada superficie y abertura. Entre estas comunidades, las bacterias que se encuentran en la leche materna han sido durante mucho tiempo un tema de fascinación para los científicos, ya que este fluido es el primer alimento de los lactantes y una fuente crítica de colonización microbiana temprana. Durante décadas, los investigadores creyeron que las bacterias en la leche eran principalmente pasajeras inofensivas o, en algunos casos, contaminantes del entorno. Sin embargo, las herramientas utilizadas para estudiar estos diminutos organismos han evolucionado. Los científicos ahora pueden cultivar bacterias que antes se consideraban imposibles de cultivar en un laboratorio, lo que les permite ver las células vivas reales en lugar de simplemente inferir su presencia a partir de fragmentos genéticos. Este cambio ha abierto una nueva ventana a la diversidad de la vida que existe dentro del cuerpo humano, revelando especies que nunca habían sido vistas y desafiando viejas suposiciones sobre de dónde provienen estos microbios y qué hacen.

En un estudio reciente, los investigadores descubrieron una nueva especie de bacteria que vive en la leche materna de una madre sana en Senegal. El equipo, trabajando desde laboratorios en Francia y Senegal, recolectó muestras de leche de una madre que amamantaba a un niño sano en la región de Niakhar. Utilizaron una técnica especializada llamada culturomics, que consiste en cultivar bacterias en una variedad de condiciones para coaccionar incluso a los microbios más difíciles de capturar para que crezcan. A partir de este esfuerzo, aislaron una única cepa de bacteria, a la cual llamaron Marseille-QA13073. A primera vista, esta bacteria parecía un tipo conocido. Bajo un microscopio, aparecía como un bastón curvo y de forma fusiforme que podía moverse por sí mismo y formar esporas resistentes y latentes para sobrevivir a condiciones duras. Era una bacteria Gram-positiva, lo que significa que tenía una pared celular gruesa que se teñía de púrpura en una prueba estándar, y prosperaba solo en entornos sin oxígeno.

Cuando los científicos intentaron identificar la bacteria por primera vez utilizando la huella dactilar proteica estándar, la máquina no pudo emparejarla con ninguna especie conocida. Luego recurrieron a un método más poderoso: leer el código genético completo de la bacteria. Al comparar la secuencia genética de la nueva cepa con una base de datos de bacterias conocidas, descubrieron que era muy similar a dos especies existentes, Clostridium argentinense y Clostridium faecium. La similitud genética era tan alta —aproximadamente un 99 por ciento— que el marcador genético estándar utilizado para la identificación no podía diferenciarlas. En el pasado, esto podría haber sido suficiente para clasificar la nueva cepa como una de esas especies conocidas. Sin embargo, los investigadores sabían que mirar un solo gen no era suficiente para hacer un dictamen definitivo. Necesitaban mirar el genoma completo, el conjunto completo de instrucciones que conforman al organismo.

Cuando compararon el plano genético completo de la nueva cepa con sus parientes más cercanos, las diferencias se hicieron claras. La nueva bacteria compartía solo alrededor del 94 por ciento de su material genético con Clostridium argentinense y alrededor del 87 por ciento con Clostridium faecium. En el mundo de la taxonomía bacteriana, estos números son el factor decisivo. Para ser considerada la misma especie, dos bacterias deben compartir al menos un 95 por ciento de su identidad genética. Debido a que la nueva cepa caía muy por debajo de este umbral, los investigadores concluyeron que no era una especie conocida, sino algo completamente nuevo. Propusieron el nombre Clostridium niakharense, un guiño a la región de Niakhar donde se recolectó la muestra.

El descubrimiento fue particularmente significativo debido a dónde se encontró la bacteria. Muchas bacterias de la familia Clostridium son conocidas por vivir en el suelo y, en ocasiones, pueden ser peligrosos patógenos, produciendo toxinas que causan enfermedades graves. El pariente más cercano de esta nueva especie, Clostridium argentinense, estaba históricamente asociado con un tipo de toxina botulínica. Esto planteó una pregunta inmediata: ¿era peligrosa esta nueva bacteria? Los investigadores escanearon todo el genoma en busca de cualquier gen que produzca toxinas o factores de virulencia. No encontraron ninguno. La nueva cepa no portaba los genes para la neurotoxina botulínica ni ningún otro agente dañino conocido. Era un miembro seguro y no tóxico de una familia que a menudo incluye parientes peligrosos.

El estudio también reveló cómo esta bacteria resiste ciertos antibióticos. El genoma mostró que la bacteria posee un conjunto específico de genes en su cromosoma principal que le permiten resistir la vancomicina, un antibiótico potente que a menudo se utiliza como último recurso. Esta resistencia fue confirmada en el laboratorio, donde la bacteria creció en presencia del fármaco. Sin embargo, permaneció sensible a la teicoplanina, un antibiótico relacionado, un patrón que es típico para este tipo específico de resistencia genética. Los investigadores señalaron que la bacteria también mostraba resistencia a otros antibióticos comunes, pero esto parecía ser un rasgo natural del grupo en lugar de una superpotencia recién adquirida.

Quizás el aspecto más intrigante del hallazgo fue el origen probable de la bacteria. Aunque se encontró en la leche humana, los investigadores utilizaron modelos computacionales para predecir dónde vive usualmente este tipo de bacteria. Los modelos sugirieron que la bacteria es principalmente un habitante del suelo y la rizosfera, el área de suelo que rodea las raíces de las plantas. Esto implica que la bacteria encontrada en la leche materna probablemente no era una residente permanente del cuerpo humano, sino más bien una visitante transitoria. Probablemente llegó a la leche a través de la exposición ambiental, como cuando la madre manipula tierra o plantas, y sobrevivió al viaje porque puede formar esporas resistentes. Esto concuerda con el comportamiento de muchas bacterias de esta familia, que están ampliamente distribuidas en el medio ambiente y que ocasionalmente pueden encontrarse en humanos sin causar daño.

El aislamiento exitoso de esta bacteria resalta el valor de utilizar técnicas de cultivo avanzadas para explorar el microbioma humano. Muchas bacterias crecen lentamente o tienen necesidades específicas que los métodos de laboratorio estándar pasan por alto. Al utilizar incubación prolongada y medios de cultivo especializados, el equipo fue capaz de dar vida a este organismo fastidioso. Este descubrimiento añade una nueva entrada a la lista creciente de especies bacterianas encontradas en la leche materna y amplía nuestra comprensión de la diversidad microbiana que nos rodea. Sirve como un recordatorio de que incluso en los entornos más familiares, como la leche materna, todavía hay formas de vida desconocidas esperando ser descubiertas, y que estos nuevos descubrimientos a menudo vienen con tranquilidades sobre la seguridad en lugar de advertencias de peligro. La cepa ha sido preservada en colecciones de cultivos para estudios futuros, asegurando que la especie recién nombrada, Clostridium niakharense, estará disponible para que los científicos aprendan de ella durante los próximos años.