Ancestral bacteria Legionella, que causa la enfermedad del legionario, infecta hace dos mil millones de años

Ilustración de la bacteria Legionella.
Ilustración de la bacteria Legionella.
  • Categoría de la entrada:Ciencia
  • Última modificación de la entrada:15 febrero, 2022
  • Tiempo de lectura:4 minutos de lectura

Investigadores de la Universidad de Uppsala han descubierto que los ancestros de la bacteria legionella infectaron las células eucariotas hace dos mil millones de años. Ocurrió poco después de que los eucariotas comenzaran a alimentarse de bacterias. Estos resultados, descritos en un nuevo estudio publicado en Molecular Biology and Evolution , también contribuyen al debate del huevo o la gallina sobre si las mitocondrias o la fagocitosis fueron lo primero.

“Nuestro estudio puede ayudarnos a comprender cómo surgen las bacterias dañinas y cómo evolucionaron las células complejas a partir de células más simples”, dice Lionel Guy, profesor asociado de microbiología evolutiva en el Departamento de Bioquímica Médica y Microbiología, quien dirigió el estudio.

Hace dos mil millones de años, los ancestros de la bacteria legionella ya tenían la capacidad de evitar ser digeridos por los eucariotas. En cambio, comenzaron a utilizar células eucariotas, células complejas con un núcleo que forman amebas, hongos y seres humanos, para multiplicarse.

La bacteria legionella, que causa la enfermedad de los legionarios, pertenece a un gran grupo de bacterias llamadas Legionellales. Todas las bacterias Legionellales pueden infectar huéspedes eucariotas: amebas, insectos o nuestras propias células.

“Descubrimos que el antepasado de todo el grupo vivió hace unos dos mil millones de años, en un momento en que los eucariotas aún estaban en desarrollo, evolucionando de células más simples a la estructura celular compleja que tienen ahora”, dice Andrei Guliaev, investigador del Departamento de Bioquímica Médica y Microbiología. “Creemos que Legionellales estuvo entre los primeros en infectar células eucariotas”.

El primer paso en una infección con la bacteria legionella es que un huésped eucariota, como una ameba, traiga la bacteria a su célula a través de un proceso llamado fagocitosis. El siguiente paso para la ameba sería digerir la bacteria y usar sus partes como fuente de energía. Pero la bacteria legionella tiene herramientas moleculares que evitan que sean digeridas y les permiten usar la ameba como fuente de energía para que puedan multiplicarse.

En el estudio, los investigadores muestran que todos los Legionellales tienen el mismo tipo de herramientas moleculares que la legionella. Eso sugiere que la capacidad de infectar eucariotas ya existía en el antepasado de todos los Legionellales. Esto significa que la fagocitosis es al menos tan antigua como Legionellales, dos mil millones de años, cuando los eucariotas se encontraban en las primeras etapas de su evolución.

Lo que tiene implicaciones para un acalorado debate sobre el huevo o la gallina en la biología evolutiva sobre cómo surgieron los eucariotas. ¿Cuál vino primero? ¿Fueron las mitocondrias, que se originaron a partir de otro grupo de bacterias y se convirtieron en las propias fábricas de energía de nuestras células? ¿O fue la fagocitosis, que se considera necesaria para absorber las mitocondrias pero es muy costosa desde el punto de vista energético?

“Algunos investigadores creen que se requería que las mitocondrias entregaran suficiente energía para que funcionara la fagocitosis. Pero nuestros resultados sugieren que la fagocitosis fue lo primero, hace dos mil millones de años, mientras que las mitocondrias llegaron después”, dice Lionel Guy.

Referencia: “Host-adaptation in Legionellales is 1.9 Ga, coincident with eukaryogenesis” by Eric Hugoson, Andrei Guliaev, Tea Ammunét and Lionel Guy15 February 2022, Molecular Biology and Evolution.
DOI: 10.1093; 10.1093/molbev/msac037

Deja un comentario