Un estudio internacional en el que participa la Universidad de Granada (UGR) ha descubierto que las distintas especies de buitres mantienen comunidades bacterianas propias, incluso cuando comparten recursos alimenticios y están expuestas a microorganismos similares. La investigación, publicada en la revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), demuestra que la identidad de cada especie y las características de las distintas regiones anatómicas desempeñan un papel fundamental en la composición de su microbioma.
El trabajo cuenta con la participación de Antonio Castellano-Hinojosa, investigador del Departamento de Microbiología de la Universidad de Granada, y ha sido liderado por Antoni Margalida, investigador del Instituto Pirenaico de Ecología (IPE-CSIC, España), con la codirección del profesor Michael Wink, de la Universidad de Heidelberg (Alemania).
Los buitres se encuentran entre las aves más especializadas del planeta. Su alimentación, basada en el consumo de cadáveres de animales, los expone continuamente a una enorme diversidad de microorganismos, incluidas bacterias potencialmente patógenas. Sin embargo, estas aves han desarrollado adaptaciones que les permiten aprovechar recursos alimenticios que representan un importante desafío sanitario para otros vertebrados.
«Los buitres constituyen un modelo natural extraordinario para estudiar las relaciones entre los animales y los microorganismos. Se alimentan habitualmente de cadáveres en diferentes fases de descomposición, pero hasta ahora sabíamos relativamente poco sobre cómo se organizan las comunidades bacterianas en su organismo y qué factores determinan su composición», explica Antoni Margalida, investigador del Instituto Pirenaico de Ecología (IPE-CSIC).
Cada especie de buitre tiene un microbioma diferente
Para analizar cómo se organizan las comunidades bacterianas de estas aves carroñeras, los investigadores estudiaron 155 individuos pertenecientes a las cuatro especies europeas de buitres: el quebrantahuesos (Gypaetus barbatus), el buitre leonado (Gyps fulvus), el alimoche común (Neophron percnopterus) y el buitre negro (Aegypius monachus). El estudio también incluyó al milano real (Milvus milvus), una rapaz que se alimenta de carroña de forma facultativa.
El equipo examinó cuatro regiones anatómicas de las aves: la superficie facial, la cavidad oral, la tráquea y la cloaca. El objetivo era determinar hasta qué punto la identidad de cada especie y las características de las distintas partes del organismo condicionan la composición de sus comunidades bacterianas.
Los resultados muestran que la identidad de la especie explica el 18,1% de la variación en la composición del microbioma, mientras que las regiones anatómicas representan el 8,9%. Ambos factores también interactúan de forma significativa, lo que indica que las diferencias entre especies dependen, en parte, de la región del organismo que se analice.
Una de las principales conclusiones es que compartir alimento y estar expuestos a las mismas bacterias no significa desarrollar un microbioma idéntico. Incluso cuando distintas especies de buitres consumen un mismo cadáver y entran en contacto con microorganismos similares, cada una mantiene comunidades bacterianas diferenciadas.
«Uno de los hallazgos más interesantes es que no existe un único microbioma característico de los buitres. Aunque distintas especies puedan alimentarse del mismo cadáver y entrar en contacto con bacterias similares, cada una mantiene comunidades microbianas diferentes. Esto demuestra que la mera exposición a un microorganismo no basta para que se establezca y persista en el organismo», señala Michael Wink, profesor de la Universidad de Heidelberg.
El microbioma también cambia según la región anatómica
La investigación ha identificado diferencias importantes entre las comunidades bacterianas de las distintas partes del organismo. La cloaca presenta una mayor representación de bacterias asociadas al aparato digestivo, mientras que las superficies faciales y la tráquea albergan comunidades con una mayor presencia de microorganismos ambientales y relacionados con el sistema respiratorio.
Estos resultados indican que el microbioma no se distribuye de manera uniforme por el organismo de las aves, sino que su composición también está condicionada por las características de cada región anatómica. No obstante, los investigadores advierten de que el papel funcional de las distintas especies bacterianas identificadas deberá estudiarse en futuras investigaciones.
La edad también influye en las comunidades bacterianas
Otro de los aspectos destacados del estudio es la influencia del desarrollo individual en la composición del microbioma. Los investigadores han encontrado diferencias relacionadas con la edad, especialmente en el quebrantahuesos y el alimoche común, cuyos pollos presentan comunidades bacterianas distintas de las observadas en ejemplares de mayor edad.
Este resultado apunta a que el microbioma de los buitres evoluciona a medida que las aves se desarrollan, especialmente durante las primeras etapas de su vida. Por el contrario, el sexo ejerce una influencia muy reducida en la composición de estas comunidades microbianas.
«Nuestros hallazgos sugieren que la organización del microbioma está determinada no sólo por las características de cada especie y sus condiciones anatómicas, sino también por los cambios asociados al desarrollo individual. La edad introduce una variación adicional, especialmente durante las primeras etapas de la vida», explica Antonio Castellano-Hinojosa, investigador del Departamento de Microbiología de la Universidad de Granada.
El microbioma de los buitres y su importancia para la salud ambiental
Los buitres desempeñan una función ecológica esencial al eliminar los cadáveres de animales silvestres y domésticos. Esta actividad contribuye al reciclaje de nutrientes y ayuda a reducir determinados riesgos sanitarios asociados a la acumulación y descomposición de restos animales en el medio natural.
Su capacidad para aprovechar la carroña se ha relacionado tradicionalmente con diferentes adaptaciones fisiológicas, como la elevada acidez de su aparato digestivo. Sin embargo, los mecanismos que determinan la composición de sus comunidades bacterianas seguían siendo relativamente poco conocidos.
El nuevo estudio demuestra que la exposición continua a los microorganismos presentes en los cadáveres no conduce necesariamente a una homogeneización del microbioma. La identidad del hospedador y las características de las distintas regiones anatómicas siguen siendo factores fundamentales para determinar qué comunidades bacterianas se establecen y persisten en su organismo.
Desde la perspectiva de Una sola salud, un enfoque que integra la salud humana, animal y ambiental, estos resultados contribuyen a comprender mejor las relaciones entre los animales carroñeros y los microorganismos de su entorno.
La investigación amplía el conocimiento sobre la ecología microbiana de los vertebrados y aporta una nueva perspectiva sobre las adaptaciones que permiten a los buitres alimentarse de cadáveres sin que la exposición constante a una gran diversidad de microorganismos determine por sí sola la composición de su microbioma.
«Los buitres prestan un servicio ecosistémico fundamental al retirar rápidamente los cadáveres del medio ambiente. Comprender cómo interactúan con las comunidades microbianas asociadas a la carroña es importante para conocer mejor su ecología y las adaptaciones que les permiten aprovechar este recurso alimenticio. Nuestro trabajo demuestra que la exposición a los microorganismos y su persistencia en el organismo son dos procesos diferentes», concluyen los investigadores.
