An expanded microsporidia species attribute database documents the extensive ecological and phenotypic diversity of these parasites
Questo articolo presenta un database ampliato di 1.795 specie di microsporidia che documenta la loro estesa diversità ecologica e fenotipica, rivela i legami filogenetici tra la tassonomia dell'ospite e del parassita, identifica potenziali specie criptiche all'interno di patogeni noti e fornisce un portale web per gli aggiornamenti tassonomici in corso.
Articolo originale sotto licenza CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Questa è una spiegazione generata dall'IA di un preprint non sottoposto a revisione paritaria. Non è un consiglio medico. Non prendere decisioni sulla salute basandoti su questo contenuto. Leggi il disclaimer completo
I microsporidi sono minuscoli organismi unicellulari parassiti che vivono all'interno delle cellule di altri animali. Sono così piccoli che possono essere visti solo con un microscopio, eppure sono incredibilmente efficaci, infettando creature che vanno dagli insetti ai pesci, fino agli esseri umani. Per oltre un secolo, gli scienziati hanno scoperto e nominato questi organismi, descrivendone le forme, gli animali che infettano e i luoghi in cui vivono. Tuttavia, questa conoscenza è stata dispersa in migliaia di diversi articoli scientifici, rendendo difficile avere una visione d'insieme della reale diversità di questi parassiti. Per comprendere l'ampiezza di questi organismi, i ricercatori avevano bisogno di un modo per riunire tutti questi fatti separati in un'unica visione chiara, proprio come assemblare un enorme puzzle in cui ogni pezzo proviene da una scatola diversa.
Un team di ricercatori dell'Università di Toronto ha ora fatto esattamente questo, creando un enorme database aggiornato che cataloga quasi 1.800 specie di microsporidi. Hanno raccolto informazioni su specie descritte negli ultimi cinque anni, hanno recuperato vecchie descrizioni che erano state trascurate e hanno aggiunto centinaia di nuove voci basate esclusivamente sui dati genetici presenti nei registri pubblici. Questi dati genetici provengono da una parte specifica del DNA del parassita, che funge da codice a barre unico per ogni specie. Confrontando questi codici a barre genetici, i ricercatori sono stati in grado di raggruppare i parassiti in specie distinte, anche per quelli che non sono mai stati formalmente nominati o visti al microscopio. Il risultato è una mappa completa della diversità dei microsporidi che rivela dove si trovano questi parassiti, quali animali infettano e come si sono evoluti nel tempo.
Il database mostra che la scoperta di questi parassiti è accelerata drasticamente dagli anni '60, con gli scienziati che ora identificano più di 100 nuove specie ogni decennio. Sebbene le prime scoperte fossero concentrate in Nord America ed Europa, questi parassiti sono stati ora trovati in ogni continente tranne che in Antartide e negli oceani lontani dalla terraferma. Gli ospiti che infettano sono altrettanto vari quanto gli ambienti che occupano. I ricercatori hanno scoperto che i microsporidi infettano animali appartenenti a diciassette diversi gruppi principali, ma gli insetti sono di gran lunga le vittime più comuni, seguiti da animali con colonna vertebrale come pesci e mammiferi. Questi parassiti non sono esigenti nemmeno riguardo a dove vivono all'interno dei loro ospiti; possono essere trovati nel grasso, nei muscoli, nel tratto digestivo e negli organi riproduttivi, con alcuni che si diffondono in tutto il corpo.
Una delle scoperte più sorprendenti è che il codice genetico di un parassita microsporidio può spesso prevedere esattamente che tipo di animale infetta. I ricercatori hanno costruito un albero genealogico basato sulle sequenze genetiche e hanno scoperto che i parassiti che sono strettamente correlati geneticamente tendono a infettare ospiti che sono biologicamente strettamente correlati. Ad esempio, un gruppo di parassiti che infetta un certo tipo di insetto si troverà solitamente su altri tipi di insetti, mentre quelli che infettano i pesci sono raggruppati insieme in un ramo diverso dell'albero. Questa connessione è così forte che se uno scienziato trova una nuova sequenza genetica di un parassita sconosciuto, può spesso indovinare se vive in un insetto o in un pesce semplicemente guardando il suo DNA.
Tuttavia, questa analisi genetica ha anche rivelato che alcuni dei nomi che gli scienziati usano da decenni potrebbero nascondere molta diversità occulta. I ricercatori hanno scoperto che alcune specie, che si pensava fossero gruppi singoli e uniformi, contengono in realtà molti lignaggi genetici molto diversi tra loro. Un esempio lampante è un parassita noto per causare infezioni oculari negli esseri umani. I dati genetici hanno dimostrato che ciò che chiamiamo una singola specie è in realtà una collezione di molti gruppi diversi e non correlati che si somigliano. Ciò suggerisce che il patogeno umano non è solo un organismo, ma probabilmente un complesso di diverse specie, una scoperta che potrebbe cambiare il modo in cui comprendiamo e trattiamo le malattie da essi causate.
Per garantire che questa conoscenza continui a crescere, i ricercatori hanno creato un sito web pubblico dove gli scienziati possono inviare nuove informazioni sulle specie di microsporidi. Ciò consente al database di rimanere aggiornato con il progredire delle scoperte, sia attraverso l'osservazione tradizionale che attraverso il moderno sequenziamento genetico. Combinando le vecchie descrizioni con i nuovi dati genetici, questo progetto fornisce una base solida per comprendere questi parassiti microscopici. Dimostra che, sebbene abbiamo fatto grandi progressi nel catalogare la diversità dei microsporidi, c'è ancora molto da imparare sul numero reale di specie e sulle complesse relazioni tra questi minuscoli parassiti e la vasta gamma di animali che abitano.
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