La Marina de los EE.UU. ha estado entrenando delfines desde principios de los años 1960
Investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford, que trabajan con el Programa de Mamíferos Marinos de la Armada de Estados Unidos en San Diego, han descubierto una sorprendente variedad de bacterias reconocidas recientemente que viven dentro de los delfines entrenados que la Armada utiliza para encontrar minas marinas sumergidas y detectar intrusos bajo el agua. También encontraron el mismo tipo de bacterias en los delfines salvajes.
"Cerca de tres cuartas partes de las especies bacterianas que encontramos en la boca de los delfines son completamente nuevas para nosotros", dijo David Relman, MD, profesor de medicina, microbiología e inmunología. Estas bacterias previamente desconocidas representan "nuevos reinos enteros de vida", según Relman, quien también es co-director del Centro para la Seguridad y la Cooperación Internacional en Stanford e investigador asociado en el Instituto Freeman Spogli de la Universidad de Estudios Internacionales.
Un artículo que describe la investigación fue publicado el 3 de febrero en Nature Communications. La autora principal es Elisabeth Bik, PhD, una investigadora asociada en el laboratorio de Relman.
"Las bacterias son algunos de los microbios mejor estudiados, por lo que fue sorprendente descubrir que los tipos de bacterias que encontramos eran tipos que nunca han sido descritos", dijo Relman. "La novedad no sólo significa nuevos nombres de las especies, familias, clases o filos... Hay razones para creer que, junto con esta novedad taxonómica, no hay novedad funcional".
El aliento de los delfines
La Marina de los EE.UU. ha estado entrenando delfines y leones marinos desde principios de los años 1960 para llevar a cabo misiones militares defensivas en sus bases de San Diego y en otros lugares.
Relman comenzó a trabajar con la Armada hace más de 15 años para identificar las bacterias sospechosas de causar úlceras de estómago en sus delfines.
Su último proyecto para catalogar las comunidades bacterianas, o microbiota, que viven dentro de los delfines se inició cuando la Marina le pidió ayuda para desarrollar una cepa bacteriana probiótica que pudiese mantener sus delfines sanos, o ayudar a los delfines enfermos a mejorar.
Formadores de la Armada tomaron muestras periódicas de la boca y la zona rectal de los delfines y envíaron para su análisis las muestras a Stanford en hielo seco.
También recogieron sobre papel de filtro estéril muestras de los fluidos respiratorios y otra materia biológica en el aire que los delfines espiran de sus orificios nasales, así como muestras de sus jugos gástricos utilizando un tubo que los delfines se tragan si se lo ordenan y, para la comparación, bacterias del agua circundante.
El estudio encontró una cantidad similar de diversidad y novedad en muestras de bacterias tomadas de delfines salvajes que viven en la Bahía de Sarasota, en la costa oeste de Florida, aunque hubo pequeñas diferencias en las bacterias de la boca de los delfines.
Con la esperanza de desarrollar pruebas de diagnóstico
Relman dijo que espera desarrollar un perfil de las comunidades microbianas normales en los delfines sanos y otros mamíferos marinos para que los científicos puedan detectar cualquier cambio temprano que pudiese significar una enfermedad inminente, o problemas de salud causados por el cambio climático y el calentamiento del océano.
"Hay mucha preocupación acerca de las condiciones cambiantes de los océanos y el impacto que podría tener en la salud de los mamíferos marinos salvajes", dijo Relman. "Nos encantaría ser capazces de desarrollar una prueba de diagnóstico que nos dirá cuando los mamíferos marinos están empezando a sufrir los efectos negativos de un cambio en su entorno".
La investigación podría ayudar a resolver otros misterios, como por ejemplo cómo digieren los delfines la comida, a pesar de que se tragan pescado entero sin masticarlo. La respuesta podría estar en un grupo de bacterias únicas que también ha sido identificado en una especie en peligro de delfines de agua dulce que viven en el río Yangtze de China, dijo Bik.
"Es un grupo de bacterias muy intrigante que nadie ha visto antes en ningún grupo de animales terrestres", dijo Bik. "Realmente me gustaría saber más acerca de esas bacterias y secuenciar su genoma para entender más acerca de su capacidad funcional".
Diferencias en la microbiota de leones marinos y delfines
El estudio también examinó muestras orales, gástricas y rectales de leones marinos entrenados por la Armada. "Los leones marinos y los delfines se mantienen en la misma instalación, son alimentados exactamente con el mismo pescado, y están nadando en la misma agua... pero son muy, muy diferentes en términos de la microbiota", dijo Bik.
A diferencia de los delfines, los leones marinos comparten muchos tipos comunes de bacterias con sus primos terrestres.
"Los leones marinos no son muy diferentes de otros carnívoros como perros y gatos", dijo Bik. "Están evolutivamente relacionados con ellos, y su microbiota tiene un aspecto muy similar al de esos animales. Pero los delfines realmente no tienen un mamífero terrestre que está estrechamente relacionado, y su microbiota se ve muy diferente a todo lo que la gente ha visto".
Relman dijo que su equipo estaba pensando en la expansión de su estudio para incluir otros mamíferos marinos como las nutrias de mar, orcas, ballenas grises, focas, elefantes marinos y manatíes. Su propósito, en parte, es entender cómo la vida en el mar, a lo largo de millones de años desde que los mamíferos regresaron a ella, puede haber dado forma a la estructura de sus comunidades microbianas y las funciones que desempeñan en la salud de los mamíferos marinos .
Heces de orca
Ahora están analizando más de 80 muestras de heces de orcas que la National Oceanic and Atmospheric Administration de EE.UU. ha reunido con la ayuda de perros especialmente entrenados, que están en la proa de sus barcos y recogen heces frescas de orca antes de que se hundan.
El Departamento de Pesca y Vida Silvestre de California está contribuyendo con muestras biológicas de nutrias de mar y focas que estudia como parte de sus programas de conservación, ecológicos y de supervisión.
Y el Centro de Mamíferos Marinos en Sausalito, que es el mayor centro de rescate y rehabilitación de mamíferos marinos de la costa oeste, está enviándoles de muestras de frotis oral y rectal de las foca a su cuidado.
Relman dijo que la investigación podría ayudar a los científicos a responder a las preguntas fundamentales sobre la vida en el océano.
"Los mamíferos marinos siguen siendo uno de los hábitats peor entendidos para el estudio de la vida microbiana, y habría muchas razones para pensar que estos son hábitats importantes para estudiar, en parte debido a la relevancia para la salud de estos mamíferos marinos, pero también porque que representan una visión de lo que significa vivir en el mar y la naturaleza de nuestra relación con este aspecto de nuestro medio ambiente", dijo Relman.
Artículo científico: Marine mammals harbor unique microbiotas shaped by and yet distinct from the sea
