por LYDIA DENWORTH
Es temprano por la mañana en una gran llanura en el Parque Nacional Amboseli, en el sur de Kenia. Con un pequeño vaso de cartón y un depresor de madera, Susan Alberts recoge una muestra fecal que dejó una babuina hembra llamada Yoruba.
Alberts es una primatóloga eminente. Es tanto la jefa del departamento de antropología evolutiva y miembro del departamento de biología de la Universidad de Duke, como codirectora del Proyecto de Investigación de Babuinos de Amboseli. Pero esta mañana, tiene la poco glamurosa tarea de preparar el excremento de Yoruba.
Alberts lleva el vaso a su improvisado laboratorio de campo —el capó de un vehículo 4×4 salpicado de lodo— y divide la muestra en varios vasos, marcando cada uno con datos de identificación. Luego trata cada muestra con químicos específicos, dependiendo de su uso. «Eso es para Beth», dice Alberts, mientras añade un poco de formalina a uno de los vasos. Beth Archie es bióloga en la Universidad de Notre Dame y directora asociada de Amboseli, y encabeza la investigación del microbioma del proyecto.
Cuando se fundó el Proyecto de Investigación de Babuinos de Amboseli en 1971, la investigación del microbioma no estaba en el radar. El objetivo era descubrir las profundas raíces evolutivas del comportamiento social en primates. Desde entonces, los científicos de Amboseli han seguido a miles de babuinos, han hecho muchos descubrimientos importantes sobre la importancia de los lazos sociales y han sido publicados en prestigiosas revistas científicas como Science y Nature. También han recogido muchos excrementos de babuino. Durante veinte años, las muestras fecales se han usado para analizar el ADN y las hormonas esteroidales.
Pero desde mediados de 2010, esas muestras fecales, combinadas con los detallados registros del proyecto sobre las interacciones sociales de los babuinos, revelaron una sorprendente conexión. Los cuerpos albergan una gran cantidad de microorganismos, que los científicos llaman microbioma; las muestras fecales, específicamente, dan una idea del microbioma intestinal. Durante mucho tiempo, los científicos habían asumido que la composición del microbioma intestinal estaba determinada en gran medida por la dieta y el entorno, pero las muestras de Amboseli revelaron que la vida social de un babuino es un predictor importante de este microbioma.
Ese hallazgo ha estimulado nuevas ideas sobre por qué los animales, incluidos los humanos, son sociales en primer lugar. Una teoría es que compartir microbios podría tener beneficios que antes no se reconocían y que estos, a su vez, a lo largo de escalas de tiempo evolutivas, nos impulsaron a interactuar unos con otros. En otras palabras, nuestras vidas sociales dan forma a nuestras poblaciones microbianas, y esos microbios podrían haber ayudado a dar forma a las vidas sociales de nuestra especie.
Si ese es el caso, cada estornudo, beso o palmada en la espalda podría ser parte de una historia más grande, un motor de nuestra naturaleza social, y quizás más beneficioso de lo que uno podría esperar. Los antropólogos y biólogos que estudian a los babuinos de Amboseli están en una posición única para explorar esa idea.
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Cada animal, desde un abejorro hasta un ser humano, tiene un microbioma o, más bien, varios microbiomas. El sistema digestivo, la piel y otras partes del cuerpo albergan comunidades de microbios que en conjunto conforman el microbioma intestinal, el microbioma de la piel, y así sucesivamente. En los últimos quince a veinte años, los avances en la tecnología de secuenciación de ADN han hecho posible ver la sorprendente variedad de estos microbiomas con una nueva claridad. «Todos se asombraron de lo que se ve en esa diversidad», dice Archie.
También hay una creciente apreciación por el bien que los microbios pueden hacer. Si bien algunos tienen efectos negativos, como desencadenar enfermedades, otros son neutrales o incluso positivos. Entre otras cosas, fortalecen el sistema inmunológico de los animales, producen vitaminas, ayudan con la digestión y previenen el crecimiento de bacterias dañinas.
Sin embargo, hasta hace muy poco, la investigación sobre la conexión entre el microbioma y la sociabilidad se centraba en los patógenos y la infección. Cualquiera que haya tenido un hijo en una guardería o haya viajado en un avión con alguien que tose y estornuda es muy consciente de que los microbios pueden transmitir enfermedades de un individuo a otro a través del contacto físico o entornos compartidos. Algunos investigadores han sugerido que el miedo a la infección puede ser una explicación para la profunda aversión de los humanos hacia los extraños.
Pero ha habido cada vez más señales de que el intercambio de microbios entre compañeros sociales también está haciendo algo más. Los abejorros, por ejemplo, pueden infectarse con un parásito virulento que es particularmente dañino para las reinas de los abejorros. En 2011, los investigadores descubrieron que los abejorros portan un microbio que se transmite socialmente a través de la colmena y que protege a las abejas de este parásito: un caso claro de transmisión social beneficiosa.
Y los microbios pueden dar forma a la forma en que interactúan ciertos organismos. En algunos estudios de roedores, la presencia o ausencia de bacterias específicas puede determinar si los ratones exhiben o no déficits sociales, como evitar la interacción con sus compañeros. Las bacterias intestinales tienen un papel importante para atraer a las moscas de la fruta hacia sus parejas. Y los microbios pueden influir en la producción de hormonas del cuerpo, como la oxitocina, que desempeña un papel poderoso en el apego.
En cuanto a los humanos, sabemos que las personas que comparten una casa también comparten habitantes microbianos. En 2014, cuando el microbiólogo Jack Gilbert, entonces en la Universidad de Chicago y en el Laboratorio Nacional de Argonne, y sus colegas estudiaron siete familias y sus hogares durante más de seis semanas, encontraron que las comunidades microbianas en cada hogar se distinguían fácilmente entre sí y que cada una era identificable por familia. Tres familias que se mudaron durante el estudio se llevaron su «aura microbiana» consigo. Pero Gilbert y sus colegas no pudieron determinar cuánto de esta superposición microbiana se debía al entorno compartido, la dieta, la genética o la interacción social.
En Amboseli, los científicos siguen a cientos de babuinos casi a diario, registrando quién le hace qué a quién y qué sucede como resultado. Hace unos cinco años, comenzaron a preguntarse si el mismo comportamiento social que estaban siguiendo tan asiduamente podría decirles algo sobre el microbioma, y viceversa.
«Estaba muy bien establecido que la dieta tenía un papel importante en la configuración del microbioma, especialmente en el intestino, por razones obvias», dice Jenny Tung, otra directora asociada en Amboseli que, como Alberts, es profesora en el departamento de antropología evolutiva en Duke. «¿Pero qué hay de cuán amables son los animales entre sí?», pregunta. «¿Qué hay de sus relaciones sociales? ¿Es eso siquiera una posibilidad?».
En 2015, los babuinos de Amboseli proporcionaron una respuesta. Los babuinos salvajes viven en grupos sociales de entre 20 y 150 animales. Dentro de cada grupo, los individuos varían en cuán sociables son, pero la mayoría tiene unos pocos animales preferidos, a menudo parientes, con los que se acicalan, quitándose insectos y suciedad del pelaje. (Para los babuinos y la mayoría de los demás primates no humanos, el acicalamiento es una preciada moneda de cambio social).
Archie, Tung y sus colegas usaron una técnica de secuenciación de ADN en muestras fecales de 48 babuinos en dos grupos sociales diferentes para identificar los microbios que se encontraban en los intestinos de los animales. Descubrieron que el grupo social y la red social de un individuo son indicadores fuertes de qué microbios vivirán en el microbioma intestinal de ese individuo, incluso al considerar los roles de la dieta y el parentesco. «Lo que fue sorprendente fue lo claro que era como predictor», dice Tung.
Los babuinos de Amboseli son un buen sustituto para los humanos por varias razones. Una es que viven en las mismas sabanas de África Oriental donde probablemente evolucionaron los humanos. «Nos pueden proporcionar una imagen que puede ser lo más cercana que podemos conseguir a un humano muy primitivo», dice Archie.
Y debido a que los entornos de los babuinos son menos complejos que los de los humanos, los investigadores pueden determinar con mayor precisión la forma en que microbiomas similares reflejan los niveles de interacción entre compañeros de acicalamiento. En otras palabras, pueden eliminar de la ecuación muchas variables de confusión que atormentan la investigación en humanos.
Los resultados en Amboseli cambiaron las reglas del juego. «Ese fue el primer artículo que expuso de manera bastante clara que la cantidad de tiempo que pasas con alguien determinará cuán similares son tus microbiomas», dice la antropóloga biológica Katherine Amato de la Universidad de Northwestern. «Y eso generó mucho entusiasmo en términos de pensar en cómo los microbios podrían transmitirse entre individuos».
Más evidencia de los vínculos entre la sociabilidad y el microbioma continuó acumulándose. Un estudio de 2016 en chimpancés también mostró un papel de las relaciones sociales en la configuración de los microbiomas. Andrew Moeller, un biólogo evolutivo en la Universidad de Cornell, encontró que las interacciones sociales de los chimpancés aumentaban la diversidad de microbios en el intestino de un animal y que cada grupo social tenía un pan-microbioma, una comunidad de especies de microbios que abarcaba al grupo más grande.
Luego, en 2017, los investigadores de Amboseli mostraron que los microbiomas intestinales de los babuinos machos, que cambian de grupo al alcanzar la madurez sexual, se vuelven progresivamente similares a los de sus nuevos compañeros de grupo a lo largo de un período de meses. Si la dieta en lugar de las relaciones sociales impulsara este cambio, se esperaría que sucediera más rápido, dice Archie.
En un estudio de 2017 de monos aulladores, Amato encontró que cuanto más tiempo pasaban dos individuos cerca uno del otro, más similares eran sus microbiomas intestinales. «No era el resultado del parentesco», dice Amato. «Era la sociabilidad».
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Ahora que está claro que el comportamiento social desempeña un papel en la configuración del microbioma intestinal, la siguiente pregunta es si los microbiomas han tenido un impacto significativo en nuestros mundos sociales. Los científicos aún no tienen una respuesta, pero se sienten atraídos por las posibilidades, que podrían tener implicaciones para comprender la evolución de la sociabilidad.
Hay teorías de larga data sobre por qué los animales, incluidos los humanos, deberían ser sociales. Vivir en grupos es una forma de evitar la depredación y de obtener ayuda para encontrar comida y criar a las crías. Lo más probable es que todas estas razones trabajen juntas para impulsarnos hacia la sociabilidad, dice Archie. «Hay muchas razones buenas y convincentes por las que muchos animales son sociales. Las consecuencias para tu microbioma podrían ser un costo y un beneficio de la sociabilidad en el que aún no hemos pensado», añade.
¿Por qué sería útil el microbioma? Hay bastantes teorías. Podría ser que las conexiones sociales alteren nuestro microbioma de maneras que aumenten la inmunidad. Nuestros amigos también podrían servir como reservorios microbianos. Les pasamos microbios y luego, si nos agotamos por alguna razón (una enfermedad, por ejemplo), ellos pueden devolvérnoslos.
Tener una diversidad de relaciones sociales podría asegurar un microbioma más diverso. Y podría ser que ciertos microbios beneficiosos solo se puedan obtener de compañeros sociales.
Otra posibilidad es que los microbios desempeñen un papel en la comunicación social a través del olfato. Los humanos tienen olor corporal y muchos animales tienen glándulas de marcaje de olor. Hace décadas, los investigadores propusieron que no son los animales mismos los que producen el olor, sino los microbios, que producen compuestos orgánicos volátiles que se dispersan por el aire para producir el olor real. «Si estamos usando el olor para comunicarnos algo el uno sobre el otro, es probable que los microbios sean el intermediario en la producción de la comunicación», dice Archie.
Por supuesto, también es posible que no haya un beneficio evolutivo más grande en juego en nuestros microbiomas influenciados socialmente. Los investigadores reconocen la posibilidad de que las ganancias o pérdidas asociadas con la sociabilidad y el microbioma afecten a animales con microbiota intestinal más simple, como los abejorros, pero que quizás no importen más adelante en la cadena evolutiva. «Si eso se filtra hasta el nivel de los humanos y otros mamíferos sociales, aún no tenemos la evidencia», dice Tung.
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Si alguien podrá recopilar evidencia para dar a estas teorías una base más sólida, es probable que sea el grupo en Amboseli. Cuando publicaron su primer artículo que vinculaba la sociabilidad y el microbioma, Alberts, Archie y sus colegas se dieron cuenta de que estaban sentados sobre una mina de oro microbiana.
Además de las nuevas muestras que continuaban recolectando, tenían más de 20.000 muestras fecales liofilizadas en varios congeladores en el laboratorio de la Universidad de Princeton de la fundadora del Proyecto Amboseli, Jeanne Altmann. Altmann nunca tira nada y había continuado almacenando lo que quedaba de las muestras de excremento en polvo después de que se usaran para analizar el ADN y las hormonas. Este desperdicio del desperdicio ahora resulta ser un recurso sin igual.
Cuando Gilbert, que había estudiado las «auras microbianas» humanas, leyó el artículo de 2015 de Amboseli, llamó a Archie de inmediato para ver si podían trabajar juntos. «Es excepcionalmente inusual ver algo de esta magnitud», dice Gilbert, ahora en la Universidad de California, San Diego. Recuerda haberle dicho a Archie: «Necesito esto, y lo necesito ahora. Dame el excremento. Dame el excremento».
Las muestras de décadas de antigüedad han viajado un largo camino desde los capós de los 4×4 en la sabana de África Oriental. Después de rescatar las muestras de los congeladores de Altmann, Archie, Tung y sus colegas se embarcaron en un esfuerzo hercúleo para prepararlas para la secuenciación de ADN. Había tantas muestras que las dividieron entre el laboratorio de Archie en Notre Dame y el laboratorio de Tung en Duke. Cada miembro de cada laboratorio e incluso los cónyuges se unieron para colocar cuidadosamente el excremento liofilizado en más de 200 bandejas de muestras; cada bandeja es aproximadamente del tamaño de una ficha, con 96 pozos de aproximadamente medio centímetro de ancho. Luego, las muestras se trasladaron al antiguo laboratorio de Gilbert en el Laboratorio Nacional de Argonne.
El análisis inicial de Archie, Tung y Gilbert sirvió para identificar la diversidad microbiana en cada muestra, de modo que sería posible ver cuán similares eran los microbiomas de los babuinos individuales. Pero debido a que las muestras abarcan casi quince años en la vida de algunos animales, también se pueden usar para mostrar cambios en los microbiomas de los individuos con el tiempo. «Lo que tenemos hasta ahora es básicamente un par de instantáneas», dice Archie. «La esperanza es convertirlo en una película. ¿Cómo da forma tu vida social a tu microbioma a medida que avanzas en el tiempo?».
El equipo también está haciendo un análisis genómico completo en un subconjunto más pequeño de muestras de unos 400 animales. Eso proporcionará más información sobre las funciones que tienen microbios específicos para sus anfitriones.
Si el equipo descubre un vínculo entre el aumento de la similitud microbiana entre los compañeros sociales y el éxito reproductivo, eso sería evidencia de un motor evolutivo en acción en la conexión entre la sociabilidad y los microbios. Gilbert plantea la hipótesis: «Si compartes más bacterias dentro de una manada, vas a tener más crías. Eso [proporcionaría] más evidencia de una presión selectiva evolutiva hacia ese comportamiento y [sugeriría] que el intercambio microbiano puede estar impulsando esa presión selectiva».
En total, esta nueva línea de trabajo, dice Gilbert, «le da una nueva extrañeza a la frase ‘amigos con beneficios'». También plantea la pregunta de qué beneficios potenciales para la salud podrían tener las interacciones con nuestros amigos.
«¿Deberías chocar los puños con tus amigos? ¿Deberías abrazarlos de pecho a pecho? ¿Deberías besar en la mejilla? ¿Deberías tomarles la mano?», dice. «Muchas culturas hacen todas estas cosas. Simplemente no lo sabemos. Esa es la razón por la que hacemos la investigación e intentamos averiguarlo».
Sapiens. Traducción: Mara Taylor