Introducción:
Muchos animales, incluidos los gusanos, portan comunidades de microorganismos simbióticos, conocidos como microbioma, que interactúan con la fisiología, el comportamiento y la ecología de su huésped. Estos microorganismos brindan diversos beneficios al huésped, como ayudar en la adquisición de nutrientes, defensa contra patógenos y adaptación a ambientes específicos. Si bien la importancia del microbioma en huéspedes individuales se ha estudiado ampliamente, aún no se ha explorado cómo contribuyen conjuntamente al éxito general del huésped en diferentes entornos.
Enfoque experimental:
Para investigar cómo los gusanos huéspedes y su microbioma asociado contribuyen conjuntamente a la adaptación ambiental, realizamos un experimento utilizando el organismo modelo Caenorhabditis elegans (C. elegans) y su simbionte bacteriano Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa). Establecimos entornos controlados que simulaban dos hábitats distintos:uno que imitaba un entorno prístino y el otro que se asemejaba a un sitio contaminado.
Tratamientos y Diseño Experimental:
Creamos cuatro grupos de tratamiento:
1. Anfitrión-Prístino: C. elegans cultivado en un ambiente prístino sin P. aeruginosa
2. Contaminación por el huésped: C. elegans cultivado en un ambiente contaminado sin P. aeruginosa
3. Microbioma prístino: P. aeruginosa cultivada en un ambiente prístino sin C. elegans
4. Contaminación por microbiomas: P. aeruginosa cultivada en un ambiente contaminado sin C. elegans
Además, tuvimos dos grupos de interacción:
5. Co-Cultura-Prístina: C. elegans y P. aeruginosa cocultivados en un entorno prístino
6. Contaminación por cocultura: C. elegans y P. aeruginosa cocultivados en un ambiente contaminado
Recopilación y análisis de datos:
Para cada grupo de tratamiento e interacción, medimos varios indicadores de aptitud física, incluida la tasa de crecimiento, la esperanza de vida, la fecundidad y la tolerancia al estrés. También caracterizamos las comunidades bacterianas asociadas con los gusanos mediante secuenciación de ADN. Se realizaron análisis estadísticos para determinar los efectos de las interacciones huésped-microbioma, las condiciones ambientales y sus interacciones en los resultados de aptitud física.
Resultados:
Nuestros hallazgos revelaron que la interacción entre los huéspedes de C. elegans y el microbioma de P. aeruginosa influyó significativamente en su adaptación a diferentes entornos. Cuando se cultivaron juntos en un ambiente prístino, los gusanos cocultivados exhibieron una mayor aptitud en comparación con el huésped o el microbioma solo. Esta interacción positiva se atribuyó a una mejor utilización de nutrientes y a una mayor defensa contra factores estresantes específicos. Sin embargo, en el ambiente contaminado, la presencia de P. aeruginosa tuvo un efecto perjudicial en el huésped, lo que provocó una disminución de la aptitud física. Además, la composición del microbioma en sí era dinámica y variada según el entorno y la presencia del huésped.
Conclusión:
Nuestra demostración experimental subraya el profundo papel de las interacciones huésped-microbioma en la determinación de la adaptación ambiental. C. elegans y P. aeruginosa contribuyen conjuntamente a los resultados de aptitud física según el contexto ambiental. Estos hallazgos contribuyen a una comprensión más profunda de las intrincadas relaciones entre los huéspedes y sus simbiontes microbianos en la configuración de las adaptaciones ecológicas.
