Se dice que los perezosos son solitarios porque no suelen formar grupos con sus iguales, pero un vistazo a su pelaje nos muestra que no van solos. Entre su ‘greña’ habitan polillas, hongos, insectos, algas y bacterias que forman parte de lo que el químico Max Chavarría describe como un ecosistema rico. “Si usted observa el pelaje del animal, ve movimiento”, detalla. Esa multitud que vive en el lomo de estos mamíferos, hizo que el científico costarricense sospechara que algo debía mantener bajo control la convivencia entre tantos organismos.
Con esa idea en mente, el experto en biología molecular decidió identificar qué bacterias habitan el pelo del perezoso. Quizá, pensó, algunas bacterias generan moléculas antibióticas para evitar que ciertos microorganismos desestabilicen el ambiente y causen enfermedades.
Antes, se había descrito que los perezosos tenían una relación simbiótica con un tipo de polilla que reside en su pelaje, la cual le brinda nitrógeno a una alga que crece en el lomo del animal y que este usa para camuflarse entre el dosel, que son las copas de los árboles de la selva tropical. Además, desde 2014 se sabe que hay hongos en su pelaje capaces de secretar compuestos que inhiben el crecimiento de bacterias y parásitos. Pero sobre las bacterias que les acompañan se sabía muy poco. Hasta ahora.
Esta no fue la primera vez que el investigador de la Universidad de Costa Rica y el Centro Nacional de Innovaciones Biotecnológicas (CENIBiot) estudió la biodiversidad de Costa Rica. Él se dedica a la microbiología ambiental, y además de analizar la microbiota de otros mamíferos, también ha revisado la diversidad microbiana de ambientes extremos de origen volcánico. Es decir, lo suyo es entender qué hacen los microorganismos en diferentes ecosistemas.
En el caso de los perezosos, la primera intención, me dice Chavarría, es aportar al bienestar de esta especie: “Como buenos ticos, queremos la naturaleza, amamos la naturaleza y de las primeras ideas que tenemos con el proyecto es entender mejor a este animal, para utilizar la información en prácticas de conservación”.
En una segunda línea de investigación, van a revisar si en su pelaje hay mecanismos que puedan inspirar medicamentos para uso en humanos, tal desarrollo biotecnológico no está a la vuelta de la esquina, pero luego de este estudio, es una posibilidad.
Descubriendo a los compañeros de los perezosos
La investigación empezó en el pelo de los perezosos, pero nunca requirió tener animales en el laboratorio. Para hacer el estudio, en 2020 acudieron al Sloth Sanctuary, un refugio para perezosos que se encuentra en Cahuita y que existe desde 1992. El lugar está a cargo de Judy Avey, quien ha rescatado a cientos de animales. Los perezosos que ahí llegan lo hacen luego de quedar huérfanos o ser abandonados por sus madres. También terminan ahí cuando son atropellados, luego de quemarse con las líneas de electricidad o después de ser lastimados por las personas.
Existen seis especies de perezosos, dos se pueden encontrar en Costa Rica: Bradypus variegatus y Choloepus hoffmani. Son herbívoros, de movimientos lentos los segundos, cuenta Chavarría. Suelen ser bravos, incluso pelean con perros; los Bradypus, señala el científico, son muy dulces, animales nobles. Su boca, que parece sonreír siempre, los ha convertido en la imagen de las publicidades de Costa Rica. Este país, por cierto, los tiene como símbolo patrio desde 2021.
La Fundación para la Conservación de los Perezosos (SloCo) indica que el Ministerio del Ambiente y el Sistema Nacional de Áreas Protegidas han declarado que las poblaciones de Costa Rica están en declive debido a la pérdida de su hábitat y a la urbanización. Esto se ha observado en los últimos 13 años, pero es una situación que no se ha medido a detalle.
El equipo de investigación tomó 122 muestras entre ambas especies, “esa es nuestra muestra, ya no tenemos que volver con el perezoso, con eso ya obtuvimos las bacterias.” Desde ahí, el objeto de estudio fueron los microorganismos y ya no los perezosos.
Para identificar qué bacterias usan como hogar a estos mamíferos, hicieron dos tipos de análisis, uno independiente de cultivo y otro que requirió cultivar bacterias.
En el primero, extrajeron el ADN que había sobre los pelos y, con técnicas de secuenciación masiva de última generación, “uno logra ver en esa muestra de ADN quiénes están viviendo ahí, ver a todas las bacterias”. Para tener claro que solo estaban viendo bacterias, amplificaron un gen, el 16s. Así obtuvieron un mapeo general.
Luego, cultivaron bacterias. Esto fue así: tomaron el pelo, lo tallaron en un líquido y dejaron las muestras en pequeñas cajas con alimento para bacterias. Estas comieron, crecieron y solo entonces se les pudo clasificar según su apariencia. “Al final, terminas con una colección de bacterias”. Luego, a través de genómica, con el mismo gen 16s logran ponerle nombre y apellido a cada una.
Las bacterias cultivadas se conservarán congeladas en el laboratorio por muchísimo tiempo, estás se pueden seguir replicando para estudios posteriores. Algo que ciertamente harán.
El artículo, que por cierto se llevo la portada de la revista Environmental Microbiology, señala que las comunidades en ambas especies están dominadas por Actinobacteriota y Firmicutes. Además, comparten “casi el 50 % del microbioma central de su pelaje”.
Primeras pruebas de candidatos a antibióticos
Con las bacterias identificadas, explica Chavarría, hicieron un experimento muy sencillo para ver si producen antibióticos: poner a las bacterias a competir contra otras bacterias. La contienda fue contra cuatro bacterias que llegan a enfermar a humanos, como E. coli y S. aureus; se trató de cepas de laboratorio que son fáciles de manejar y mucho menos peligrosas que las súper bacterias que están causando resistencia a los antibióticos. Usan cepas sencillas por cuestiones de bioseguridad.
Pero también probaron su acción contra algunos hongos que un proyecto de Panamá ya se habían reportado en el pelaje de los perezosos. Al final, detectaron una colección de nueve bacterias que producen antibióticos y, dado que son de un género que no se ha estudiado mucho, el equipo de investigación se encuentra motivado a estudiar los secretos que resguardan.
La dueña del refugio, me cuenta Chavarría, ha visto pasar a mil animales por ahí y, sin embargo, ha visto muy pocos con heridas infectadas. Esa observación intriga a los investigadores y les invita a estudiar cuáles medicinas llevan en sus lomos estos animales, pero también a evaluar qué microorganismos pueden llegar a colonizar heridas e identificar a tiempo qué antibióticos pueden ayudar a estos animales a sanar.
Asuntos pendientes para llegar a nuevos antibióticos
Ahora, puntualiza Chavarría, falta estudiar los compuestos que producen estas bacterias para identificar la molécula que tiene la actividad antibiótica. También deben ver sus estructuras para saber si se trata de una nueva molécula o no, “lo segundo es bastante probable, casi siempre es más difícil encontrarse algo nuevo que algo ya conocido”.
Pero si se trata de una molécula nueva, ahora sí, sería momento de probarla contra bacterias que son súper resistentes a los antibióticos, esto con el adecuado grado de bioseguridad en otros laboratorios.
Además, en el caso particular de las bacterias que pueden resultar del pelaje de los perezosos, la investigación es interesante porque se trata de un ecosistema complejo, en el cual hay mucha presión entre especies, lo que puede llevar a evoluciones bacterianas únicas que deriven en estructuras de moléculas distintas a las vistas hasta ahora.
Le pregunto a Chavarría si los científicos han encontrado otros antibióticos en animales. Responde que hay algunos microorganismos, inclusive sujetos a patentes, que fueron aislados de insectos. Ademas, me dice, el 70% de los antibióticos que tenemos en este momento en el mercado fueron obtenidos a partir de la naturaleza.
“La naturaleza siempre ha sido y sigue siendo la mayor inspiración o fuente de moléculas de uso en biomedicina”. El costarricense apunta que hace muchos años que no se descubre un nuevo antibiótico, labor que las industrias farmacéuticas dejaron en manos de la academia.
Esto a pesar de que, para tener una molécula en el mercado, se necesita mucho desarrollo. “Estamos contra el tiempo, nadie quiere invertir, pero para 2050 vamos a tener 10 millones de muertes al año por resistencia bacteriana a los antimicrobianos”, señala el investigador citando datos reportados en la investigación “Global burden of bacterial antimicrobial resistance in 2019: a systematic analysis”, publicada en The Lancet en 2022.
¿La otra historia es posible?, ¿que los perezosos tengan patógenos que puedan saltar a los humanos? Se trataría del proceso conocido como zoonosis. Chavarría me cuenta que, hasta ahora, eso no se ha reportado, pero que los investigadores de Costa Rica son parte de la vigilancia de esta posibilidad reportada en otros mamíferos. En este caso, los investigadores mandan heces de perezosos a un grupo de científicos alemanes que tienen un proyecto que evalúa de forma continua posibles virus en mamíferos.
