Más allá de mitos y leyendas, para alimentarse de sangre los murciélagos hematófagos, llamados vampiros, han evolucionado no sólo genéticamente, sino además por medio de su microbiota, para ser capaces de aprovechar un alimento como la sangre, bajo en ciertos nutrientes, como aminoácidos esenciales y vitaminas, y alto en otros, como sales y hierro, explicó Carlos Arias Ortiz.
El investigador del Instituto de Biotecnología, Unidad Morelos, participó en un estudio con Blanca Taboada, también de esa instancia (entre otros expertos), en el que analizaron las adaptaciones genéticas que ha tenido el Desmodus rotundus para alimentarse exclusivamente de sangre.
Aunque desde hace tiempo se pensaba que las adecuaciones del vampiro estaban en su genoma, la investigación arrojó que tiene un microbioma inusual; es decir, la comunidad de microorganismos que habitan su tracto digestivo lo ayudan a digerir sangre. Además, tiene la capacidad (diferente a la de la mayoría de los quirópteros de esta familia previamente caracterizados) de resistir infecciones virales.
“Nuestra contribución fue la caracterización bioinformática y el ensamble de regiones del genoma del vampiro, así como la caracterización de la presencia de elementos virales endógenos. Este trabajo fue hecho sobre todo por Blanca Taboada en nuestro laboratorio”, refirió el también Premio Nacional de Ciencias y Artes.
Especialización
Arias Ortiz detalló que al comparar los genomas del vampiro y los murciélagos de la fruta, se hizo evidente que la especialización para consumir un tipo único de alimento requiere adaptaciones, lo que representa un gran reto, sobre todo con la dieta hematófaga, baja en vitaminas, lípidos y glucosa, y alta en niveles de sales.
“La sangre contiene mucho hierro unido a la hemoglobina, lo que puede ser nocivo en grandes cantidades, por lo que las bacterias del vampiro expresan en mayor cantidad una proteína llamada ferritina, capaz de unirse al hierro. Ésta se manifiesta en mayor proporción en los vampiros, con respecto a murciélagos que tienen otra fuente de comida.”
Otro reto al que se enfrenta el vampiro es la alta producción de compuestos nitrogenados, principalmente la urea, que se deriva de la digestión de grandes cantidades de proteína en la sangre. Lo anterior, sumado a la alta concentración de sales, que produce un efecto osmótico (retención de agua), podría llevar a daños renales con aumento en la presión sanguínea, pero la microbiota del vampiro contribuye a sortear esta situación.
A las características antes mencionadas debe sumarse un sistema inmune único, que incluye un alto número de bacterias capaces de producir sustancias antivirales.
Desde hace tiempo los murciélagos han sido estigmatizados como portadores de la rabia y de varios virus patógenos, por lo que son considerados un problema. Pero las particularidades de su sistema inmune hacen que transporten muchas menos infecciones virales de las que se pensaba, resaltó.
Los resultados de la investigación fueron integrados a un proyecto internacional liderado por Lisandra Zepeda Mendoza (egresada de la licenciatura en Ciencias Genómicas de la UNAM y primer autor del artículo), Zijun Xiong y Marina Escalera Zamudio (quien fue estudiante de maestría en el laboratorio de Arias y actualmente realiza una estancia posdoctoral en la Universidad de Oxford), y fueron presentados en las revistas Nature Ecology & Evolution, y EcoHealth.