La microbiota es el conjunto de microorganismos (bacterias, hongos, virus y parásitos) que residen en un determinado ser vivo. Dentro de sus funciones están: metabolizar alimentos, producir vitaminas, degradar toxinas y proteger ante patógenos. Y dentro de ese grupo se encuentran las bacterias que, aunque la población las asimile en forma negativa, su presencia suele ser mucho más positiva.

La bioquímica Nicole Trefault, quien además es vicerrectora de Investigación de la Universidad Mayor e Investigadora Principal del Núcleo Milenio MASH, conversó con Gabriel León, de Rockstars, y detalló su trabajo con microorganismos marinos, especialmente algas, donde explica cómo trabajan los conceptos de microbiota y de holobionte.

Para contextualizar, decir que los holobiontes son entidades formadas por la asociación de diferentes especies de microorganismos que dan lugar a unidades ecológicas. Una especie de nicho donde conviven numerosas entidades vivas. “La gracia es poder identificar que mucho de lo que somos como individuos o como seres vivos, está determinado e influenciado por los microorganismos con los que vivimos de forma estrecha y permanente”, explica Trefault.

Bacterias y pesticidas

La bioquímica siempre tuvo a la investigación científica como su norte. El estudio y el descubrimiento de nuevas formas de microorganismos fueron sus grandes motivaciones. En la parte final de su carrera de pregrado determinó que quería mirar el mundo microbiano fuera de los laboratorios. Conocer la parte ambiental de la microbiología.

“Mi estudio tiene que ver con la diversidad de las bacterias. La gente tiende a pensar que estas son malas, pero la gran mayoría son buenas. Nosotros demonizamos a las bacterias y al final los que provocan las enfermedades son los gérmenes. Las bacterias nos hacen bien, tienen una razón, son parte de los que somos”, indica la investigadora.

Por ejemplo, Nicole Trefault comenta que trabajó, en su examen de grado, en la Universidad Católica con el profesor Bernardo González, sobre un tipo de bacteria que se alimentaba de pesticidas. “Por ejemplo, a la bacteria ralstonia eutropha (hoy se llama cupriavidus necátor) le dabas de comer pesticidas, como única fuente de carbono y energía, y crecía mucho. Esto comenzamos estudiando, la comprensión de los microorganismos ambientales”, señala.

Ante la rareza de esto, la bioquímica explica que los pesticidas aparecieron con la revolución industrial, como una forma de hacer agricultura. Si bien sus compuestos no se conocían antes, se parecen químicamente a otros compuestos que están en la naturaleza y que son normales. “La bacteria adaptó una vía que tenía para degradar otra cosa. Aprendió a degradar cosas que tienen cloro. Hizo un pequeño ajuste”, sostiene.

Trefault agrega que eso tiene que ver con la versatilidad de los microorganismos. Estos, adquieren otras rutas y aprender a ser más eficientes. “Se conectan con la diversidad. En el último tiempo hemos aprendido, no sólo que los microorganismos no son malos, sino que la gran mayoría son súper buenos. La cantidad de microorganismos que existen son gigantescamente diferentes. Hay una gran combinación de cosas que existen en el mundo microbiano”, añade.

Microorganismos marinos

Tras su estudio en microorganismos terrestres, Nicole Trefault comenzó a trabajar con los entes marinos. Y explica: “Están en todos lados. Flotando, adheridos a cualquier superficie, formando parte de otros organismos, tanto al interior de sus cuerpos como en la parte superficial. Por ejemplo, las superficies que instala el hombre están completamente colonizadas con microorganismos”.

Y además ejemplifica: “En un 1 ml de agua de mar, o sea una gota, podemos encontrar un millón de bacterias”, comenta. La investigadora explica que la diferencia entre un microorganismo terrestre o marino radica en la forma en que estos aprovechan los nutrientes. “El suelo terrestre está lleno de nutrientes, en cambio en el mar no hay tantos. Por lo tanto, cambia el tipo de microorganismos que convive”, sostiene.

Por otra parte, Nicole Trefault es investigadora Principal del Núcleo Milenio MASH, donde está trabajando en el estudio de algas holobionte (macrocystis). Indica que se acuña esa terminología para referirse a un ser vivo que es más que un componente, sino que engloba a toda su microbiota, es decir, a todo el conjunto de microorganismos que están con él.

“En el Núcleo Milenio estamos combinando estos cambios de paradigma. Por ejemplo, en la parte de agronomía marina, saber de qué manera utilizo algunos elementos de la agronomía tradicional, pero concibiendo que, por ejemplo la selección de plantas -en este caso de macro algas- con mejores rasgos para una productividad más sostenible”, señala.

Y bajo ese concepto, agrega: “El holobionte, este organismo hospedero, recibe a muchos huéspedes, que son los microorganismos, independientemente de dónde estén terminan reclutándose otros que son distintos a los del agua circundante. Por lo tanto, de alguna manera hay una selección. El alga escoge con quiénes se queda y cuáles le sirven”.

La investigadora explica que si a las algas se le quitan ciertos microorganismos se generan diversos cambios, en el caso de ser alteradas o esterilizadas. “Este componente microbiano del holobionte influye en más características. Por ejemplo, le entrega vitaminas que no podrían obtener por sí solas. Es algo parecido a lo que ocurre con nuestro intestino. Hay una serie de elementos que te van haciendo entender que la sobrevida y el éxito frente a variaciones, a estresores, no sólo depende de tus características, sino que de esta interacción con estos pequeños organismos”, comenta.

Finalmente, Nicole Trefault indica que la crisis climática sí está influyendo en el desarrollo de algas y corales. “Tenemos mucha evidencia de que los microorganismos prestan funciones beneficiosas a las algas. Si cambian las condiciones ambientales pueden incidir sobre la forma en que los microorganismos se asocian con sus hospederos. Por ejemplo, parte de la nutrición de los corales es gracias a microorganismos fotosintéticos y esa asociación es muy sensible a cambios de temperatura. Por lo tanto, con el aumento de esta, el coral empieza a perder su nutrición”, sentencia.