“Eres lo que comes”, se convirtió en la idea principal de un proyecto científico sobre microbiota y genómica, que tiene como objetivo ayudar en la conservación de especies animales en peligro de extinción.
La alimentación, tanto de los humanos como de los animales, tiene un impacto en cientos de miles de microorganismos que viven en los intestinos, tractos respiratorios, boca y hasta en la superficie de la piel.
Su impacto va más allá de temas digestivos, ya que también participa en la regulación de otros aspectos esenciales, desde la salud física y mental y hasta del sistema inmunológico.
En el noreste de México, en la ciudad de Saltillo, Coahuila, existe, desde 1999, el Museo del Desierto (MUDE), un centro que salvaguarda la historia humana en sus fósiles de dinosaurios, pero también busca salvar el futuro al ser un santuario para especies en peligro de extinción, como los perritos de la pradera y el oso negro.
Investigadores del Tecnológico de Monterrey y científicos del Museo del Desierto, diseñaron un proyecto poniendo especial atención en la microbiota de estos animales en peligro de extinción y cómo impacta su salud, para así ayudar a su conservación en cautiverio y su liberación a la vida silvestre.
El análisis de la microbiota de especies en peligro de extinción, puede ayudar a entender mejor cómo han evolucionado para sobrevivir en condiciones desafiantes, lo que podría tener implicaciones para la conservación de estos animales.
Microbiota para evitar la extinción de especies animales
Si la microbiota fuera un bosque, el trabajo de estos investigadores sería revisar el estado de los suelos, la cantidad de árboles que existen, si están en buen estado los ríos, lagos y follajes que conforman todo el ecosistema y luego diseñar estrategias para mejorar esta área y asegurar un equilibrio.
Para el año 2010, el perrito de la pradera (Cynomys mexicanus) o también llamado perrito llanero mexicano, fue declarado una especie en peligro de extinción por la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT), al igual que el oso negro (Ursus americanus), ocho años antes, en el 2002.
Rocío Chávez Santoscoy, profesora investigadora de la Escuela de Ingeniería y Ciencias del Tec de Monterrey, líder del grupo de investigación y fundadora del Core Lab Genomics, explica que el proyecto en el que trabajan, consiste en analizar la microbiota estas especies, conocer su estado de salud e intervenir para mejorar sus posibilidades de supervivencia.
La doctora en ciencia Silvia Hinojosa, especialista en Bioinformática y el doctor en Biotecnología Jesús Hernández, encargado del área de biología molecular y secuenciación, son parte del equipo de trabajo de Chávez Santoscoy, en este y en varios proyectos de conservación animal en México.
El grupo utiliza un método de análisis a partir de la recolección de heces de osos y perritos llaneros del MUDE, que luego son procesadas en el laboratorio, usando una técnica de secuenciación de ADN conocida como metagenómica.
“Con el Museo del Desierto, el primer proyecto con el que empezamos la genómica de la conservación, fue secuenciar un gen llamado 16S y al hacerlo nos permite identificar a todos los microorganismos que están en una muestra fecal”, explica Hinojosa.
Esta tecnología no solo permite identificar los microorganismos presentes en los animales en peligro de extinción, sino también conocer si existen patógenos, como virus o parásitos, que podrían estar afectando la salud de los animales.
“Estamos midiendo todos los parámetros para saber que están saludables. No puedes liberar a un animal que está físicamente enfermo. La liberación no va a ser exitosa y prácticamente lo estarías enviando a morir”, añade.
Además, los investigadores están explorando el uso de tecnologías como la Inteligencia Artificial, para analizar los datos y generar herramientas predictivas para escenarios adversos, como por ejemplo el cambio climático.
Bienestar en animales
En el caso de los osos, cuando estos llegan al Museo del Desierto, generalmente es por accidentes o situaciones que les impiden ser liberados de manera instantánea en la naturaleza, por lo que necesitan cuidados especiales y monitoreo de su salud.
“El Museo del Desierto es un área de recuperación. No todos los ositos pueden ser liberados otra vez, depende de la edad con la que llegan, ya que si son pequeños se improntan, que es cuando un animal aprende conductas y a obtener comida de los humanos en lugar de la naturaleza, por lo que si son liberados pueden creer que las personas son amigas y acaban siendo asesinados o maltratados”, dice Hinojosa.
A partir de la recolección de muestras fecales, los investigadores obtienen información que sirve además como guía para los cuidadores de los animales dentro del MUDE, que a su vez, pueden crear o modificar las dietas de las especies en cautiverio y adaptarlas a sus necesidades específicas.
Durante este análisis, los investigadores han encontrado bacterias asociadas a problemas de salud en los osos, como la encefalitis, la cual no es visible en ocasiones en una muestra de laboratorio tradicional.
Los animales que pueden ser liberados, tras el análisis realizado por el Tec y el tratamiento brindado por los expertos del MUDE, son reubicados en zonas donde hay poblaciones de osos como la Sierra de Arteaga en Coahuila y en otros estados.
En caso contrario, son reubicados en las zonas diseñadas dentro del museo, donde pueden vivir lo mejor posible y con una dieta lo más cercana a lo que tienen en la naturaleza.
El proyecto también ha ayudado a identificar algunas bacterias que están asociadas en el bienestar de los animales, que están presentes en los perritos de la pradera que viven en manadas, lo que podría tener un efecto positivo en su estado de ánimo.
“No podemos decir que un animal está contento o feliz, porque eso sería humanizarlos, pero sí podemos decir que hay algo que los está uniendo y que está ayudando a su salud y lo estamos investigando”, dice Hinojosa.
Además de descubrir aspectos de la salud de los animales, que no son sencillos de descubrir en un análisis bioquímico del animal, el proyecto busca una detección más temprana de estas situaciones potencialmente adversas.
“Hacer un estudio de microbiota nos permite incluso predecir, hasta cierto punto, cómo va a ser el estado de salud del animal en el futuro, antes de que se observen los síntomas, que se le caiga el pelo o que baje de peso y sea más difícil revertir su estado”, añade Chávez Santoscoy.
Proyectos de genómica del Tec de Monterrey
El proyecto con el Museo del Desierto es uno de los primeros que realizan desde el Core Lab Genomics, uno de los espacios del Tec de Monterrey destinado a la investigación especializada en diversas áreas: Genómica, Investigación Preclínica, Ciencia de Datos y Manufactura Aditiva.
Sin embargo, el proyecto abrió la puerta para otras investigaciones y estudios genómicos de reptiles, como víboras y sapos que tienen grandes capacidades de adaptación al medio ambiente, así como también en mantarrayas y otras especies marinas como el pez dorado.
Por otro lado, el proyecto de análisis genómico de las mantarrayas gigantes se enfoca específicamente en los especímenes que habitan en el caribe y el Golfo de California y que están siendo amenazadas debido a la falta de regulación en su pesca.
Estas líneas de investigación se realizan en colaboración entre el Tec y otras instituciones como la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), el Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas (CICIMAR) del Instituto Politécnico Nacional (IPN) y la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL).
“También de otros países como Ecuador o Uruguay nos mandan sus muestras. Lo que queremos es fortalecer la parte de genómica en México, acercando tecnologías de alta calidad, como lo es la secuenciación que hacemos en el laboratorio, enfocada no solo a la salud o al área clínica sino también fuertemente a la conservación”, mencionó Jesús Hernández.
