Todas las clamidias de hoy viven dentro de las células de huéspedes que van desde amebas hasta animales. Un equipo de científicos de la Universidad de Viena y la Universidad e Investigación de Wageningen descubrió que el antepasado de las clamidias probablemente ya vivía dentro de las células huésped, pero que las clamidias que infectaban la ameba evolucionaron más tarde de formas inesperadas para las bacterias intracelulares. El estudio publicado en Nature Microbiology es un paso importante para comprender la aparición y evolución de las bacterias endosimbióticas, incluidos los patógenos humanos.

Las clamidias son conocidas por el patógeno humano Chlamydia trachomatis, pero este grupo de bacterias evolucionó hace más de mil millones de años, mucho antes que los primeros animales. Sin embargo, todas las clamidias que se encuentran hoy en día viven dentro de una amplia gama de huéspedes, desde pequeñas amebas hasta células animales. Pero lo que ha desconcertado a los científicos desde que se secuenciaron los primeros genomas de clamidias hace 20 años es que, mientras que las clamidias que infectan a los animales tienen genomas pequeños similares a otros endosimbiontes, los que infectan amebas tienen genomas más grandes, más similares a las bacterias de vida libre. Sin embargo, el estudio de la evolución de este diverso grupo bacteriano se ha visto obstaculizado por la dificultad de cultivar estos microbios en el laboratorio.

Los equipos de Matthias Horn (Universidad de Viena) y Thijs Ettema (Universidad e Investigación de Wageningen) podrían sortear este problema : « Recientemente obtuvimos la capacidad de secuenciar genomas directamente de muestras ambientales para explorar la amplitud de la diversidad de clamidias », explican. los investigadores. Con estos nuevos datos en la mano, rastrearon la evolución de la clamidia. Usando métodos computacionales de última generación, reconstruyeron el genoma del último ancestro común de todas las clamidias conocidas. Los investigadores encontraron que « este microbio extinto tenía todos los genes necesarios para ser un endosimbionte. Incluso los genes importantes para los patógenos animales de clamidia en la actualidad probablemente ya estaban presentes ». Esto significa que las clamidias han estado infectando células huésped durante más de mil millones de años de historia evolutiva.

Sin embargo, para su sorpresa, el equipo de investigación también descubrió que las clamidias que infectan a la ameba adquirieron muchos genes metabólicos solo más tarde, a pesar de que los endosimbiontes tienen menos oportunidades de intercambiar genes con otras bacterias. « Nuestros resultados muestran que ocurrió más intercambio de genes en algunas clamidias de lo esperado para los endosimbiontes », explican los autores, « incluida la ganancia de genes metabólicos clave ».

Este resultado desafía nuestra forma de pensar sobre la evolución de los endosimbiontes. Pero los investigadores también sugieren una solución a este enigma : « No es tan sorprendente cuando piensas en el entorno en el que viven estas clamidias: la ameba a menudo alberga múltiples endosimbiontes y se alimenta de bacterias de vida libre, por lo que hay otros microbios alrededor que aumentan el gen accesible ». Además, la mayoría de las clamidias se mueven entre diferentes huéspedes, y la exposición a entornos cambiantes podría explicar por qué podría ser beneficioso para estos endosimbiontes mantener e incluso obtener genes metabólicos adicionales ».

Los científicos tienen curiosidad por ver si este modo de evolución endosimbionte está más extendido. En cualquier caso, este estudio es un paso importante para comprender la aparición y evolución de las bacterias endosimbióticas, incluidos los patógenos humanos.