Una imagen de microscopía de luz del cnidario parásito Henneguya salminicola , de un salmón Chinook. Stephen Atkinson Hace tres mil millones de años, las cosas en la Tierra eran diferentes. Por una cosa, no había todo este oxígeno por todas partes:las primeras cianobacterias tenían que encontrar una forma de vivir del dióxido de carbono volcánico, agua y luz solar. Estos organismos de antaño vivían anaeróbicamente, sin oxigeno. Curiosamente, lo que respiramos hoy es el tipo de atmósfera que hicieron posible para nosotros, porque el subproducto de su producción de alimentos, el oxígeno, finalmente superó la atmósfera de la Tierra. Los organismos anaeróbicos fueron forzados a refugiarse en rincones y recovecos sin oxígeno del planeta y se mantuvieron simples y unicelulares.
Sin embargo, cuando hay una regla, suele haber una excepción, y un grupo de científicos ha descubierto una pequeña, cnidario parásito, pariente de una medusa, que aparentemente no usa oxígeno para respirar. Publicaron sus hallazgos en el 24 de febrero de Edición de 2020 de las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.
Este animal, Henneguya salminicola , es un pequeño parásito de cabeza alienígena con una cola larga que se alimenta del tejido muscular del salmón y otros peces. Es un eucariota, un miembro de un amplio grupo de organismos que incluye la mayoría de los seres vivos que puede ver a simple vista:animales, plantas hongos etc. Las células de los eucariotas contienen todo tipo de orgánulos de fantasía que sus contrapartes más primitivas, los procariotas, no tengo. Uno de esos orgánulos es la mitocondria, una estructura que tiene un pequeño genoma propio, separado del resto del organismo, y que utilizan las células eucariotas para producir energía, con la ayuda de oxígeno.
Pero dentro de los grupos más grandes los llamamos "eucariotas, "hay algunos unicelulares, especies no animales que son anaeróbicas. No tienen mitocondrias pero tienen algo que los científicos llaman "orgánulos relacionados con las mitocondrias". Henneguya salminicola es el primero animal tener esta característica.
Todo es muy extraño pero ¿cómo llegaron a ser así?
"Los antepasados de Henneguya casi con certeza tenía mitocondrias, "dice el coautor del estudio Stephen Atkinson, profesor de investigación en el Departamento de Microbiología de la Universidad Estatal de Oregon, en una entrevista por correo electrónico. "Todos sus parientes más cercanos tienen mitocondrias, por lo que la evolución a un estilo de vida anaeróbico y la pérdida de mitocondrias funcionales parece ser una adaptación reciente de esa especie por sí sola, ¡al menos de lo que sabemos hasta ahora! "
En las células de animales típicos, las mitocondrias utilizan oxígeno en un proceso de varios pasos para crear energía química. El equipo de investigación descubrió que el parásito acaba de tener que adaptarse a un entorno con muy poco oxígeno disponible. Sin necesidad de mitocondrias, perdió las instrucciones genéticas para al menos varias partes de los procesos que usan oxígeno, por ejemplo, Henneguya salminicola ha perdido su genoma mitocondrial, que otras células animales necesitan porque contienen las instrucciones para usar oxígeno. Al perder el genoma, el parásito ahorra energía al no tener que copiar genes para cosas que ya no necesita.
Salmón rosado infectado con Henneguya salminicola , capturado en las islas Queen Charlotte, Canadá occidental, en 2009. Flying Penguin / Wikimedia Commons Pero, ¿cómo puede sobrevivir sin oxígeno en primer lugar?
"Suponemos que, en cambio, debe absorber moléculas relacionadas con la producción de energía de las células huésped, que ya han realizado parte del procesamiento, "dice Atkinson." ¡Robarle algo al anfitrión es fundamental para el parasitismo! "
Como muchos descubrimientos importantes, este hallazgo fue totalmente inesperado:los investigadores esperaban comparar los genomas de dos pequeños parásitos, y cada vez que intentaron ejecutar la de Henneguya salminicola , obviamente algo era muy extraño. Mirándolo más a fondo, encontraron que sus células contenían una pequeña bolsa vacía donde alguna vez pudo haber estado una mitocondria.
"Este descubrimiento ha ampliado nuestra comprensión de lo que significa ser un 'animal' al mostrar que incluso la vida compleja puede evolucionar para tener éxito en entornos sin oxígeno, "dice Atkinson." Saber que los animales anaeróbicos pueden existir nos alerta sobre el hecho de que debemos estar atentos a esto en otras especies, y tal vez buscar en ambientes anaeróbicos animales donde nunca antes hubiéramos mirado. Específicamente para la investigación de parásitos mixozoos, significa que buscaremos mitocondrias inusuales o faltantes en otras especies a partir de ahora, para intentar descubrir las conexiones entre hosts, tejido y ambiente que conducen a la pérdida de la función mitocondrial para aprovechar el metabolismo anaeróbico ".
El descubrimiento de mecanismos anaeróbicos en estos parásitos también podría abrir una nueva vía de tratamiento, ya que se han utilizado fármacos específicos para atacar otros parásitos anaeróbicos.
Eso es interesanteOtros dos eucariotas que han perdido sus mitocondrias son giardia, un parásito intestinal, y el parásito que causa la tricomoniasis, una infección de transmisión sexual, o "trich, " llamado tricomonas vaginalis .
