Las entrañas humanas están repletas de virus que infectan a las bacterias. ¿Qué están tramando exactamente?

Seguramente has oído hablar del microbioma: esa fascinante legión de bacterias y diminutas formas de vida que habitan en nuestros intestinos. Pues bien, resulta que esas bacterias no están solas. Tienen sus propios virus viviendo dentro y alrededor de ellas, con consecuencias cruciales tanto para su supervivencia como para nuestra salud.

Te presento al fageoma.

En el interior del aparato digestivo humano habitan miles de millones —quizás billones— de estos virus. Se les conoce como bacteriófagos (que en griego significa literalmente "comedores de bacterias") o, de forma más amigable, simplemente "fagos".

La ciencia del fageoma (también llamado fagoma) ha explotado recientemente. Según explica Breck Duerkop, bacteriólogo de la Facultad de Medicina Anschutz de la Universidad de Colorado, los investigadores hoy se esfuerzan a contrarreloj por comprender su enorme diversidad. La sospecha que los mueve es poderosa: si la medicina lograra dirigir a los fagos adecuados, podríamos revolucionar la salud humana.

La "materia oscura" de nuestro interior

"Habrá fagos buenos y fagos malos", señala Paul Bollyky, especialista en enfermedades infecciosas e investigador de la Escuela de Medicina de Stanford. Sin embargo, el panorama actual es complejo. Todavía no está del todo claro cuántos fagos ocupan el intestino; se estima que podría haber uno por cada célula bacteriana, o incluso menos. Además, muchas bacterias albergan genes de fagos en su propio genoma sin producir virus de forma activa; simplemente viven su vida con ese ADN "pasivo" integrado.

A esto se suma un gran misterio: una inmensa cantidad de fagos aún no han sido identificados. Los científicos se refieren a ellos como la "materia oscura" del fageoma. Gran parte de la investigación actual se centra en ponerle nombre y apellido a estos virus y descubrir a qué bacterias infectan. Aunque la base de datos de fagos intestinales ya supera los 140.000 tipos, los expertos saben que es solo la punta del iceberg. "Su variedad es simplemente extraordinaria", afirma Colin Hill, microbiólogo de la Universidad de Cork en Irlanda.

Del "ensamblaje cruzado" al microscopio

¿Cómo encuentran los científicos a estos inquilinos invisibles? Analizando secuencias genéticas extraídas de muestras fecales. Fue precisamente ahí donde descubrieron al rey del intestino: el CrAss-fago.

Su curioso nombre proviene de la técnica informática en inglés que permitió descubrirlo (Cross-Assembly o ensamblaje cruzado), la cual logró rescatar sus genes de una caótica mezcolanza genética. En un estudio reciente, Hill y su equipo lograron retratar la fisonomía del CrAss-fago: tiene una elegante forma de bombilla, un cuerpo geométrico de 20 lados y un tallo diseñado específicamente para inyectar su ADN en las bacterias de su interés.

Aún no sabemos con certeza cómo influye el CrAss-fago en nuestra salud. No obstante, dado que infecta a las Bacteroides —uno de los grupos bacterianos más abundantes de nuestro intestino—, a Hill no le sorprendería que su impacto fuera enorme. Al CrAss-fago se le unen otros linajes comunes que atacan al mismo grupo, como el Gubaphage y el LoVEphage.

El fageoma es como una huella dactilar: varía drásticamente de una persona a otra y se transforma según la edad, el sexo, la dieta y el estilo de vida, tal como describieron Hill y sus colegas en el Annual Review of Microbiology 2023.

Una tregua inesperada: la danza del virus y la bacteria

Aunque los fagos infectan a las bacterias y a menudo las destruyen, su relación es mucho más madura de lo que parece. "Solíamos pensar que los fagos y las bacterias estaban en pie de guerra", comenta Hill, "pero ahora sabemos que en realidad están bailando; son socios comerciales".

Por ejemplo, los fagos pueden transformarse en benefactores genéticos. Cuando un fago se está ensamblando dentro de una bacteria infectada, a veces empaqueta accidentalmente genes de la propia bacteria dentro de su cubierta proteica. Al irse e infectar a un nuevo huésped, le inyecta esos genes prestados. Este "accidente" puede ser una mina de oro evolutiva para la bacteria receptora, otorgándole resistencia a antibióticos o la capacidad de digerir un nuevo alimento, apunta Duerkop.

Al mismo tiempo, los fagos actúan como entrenadores personales de las poblaciones bacterianas, obligándolas a mantenerse en forma. Las bacterias Bacteroides, por ejemplo, pueden lucir hasta una docena de "cubiertas azucaradas" diferentes en su superficie exterior para camuflarse del sistema inmunitario o colonizar distintos rincones del intestino. Cuando los CrAss-fagos entran en escena, las bacterias se ven forzadas a cambiar constantemente de vestuario para eludir el reconocimiento del virus. ¿El resultado? Una población bacteriana sumamente diversa, versátil y lista para afrontar nuevos retos biológicos.

Los lobos del ecosistema intestinal

En última instancia, los fagos son los reguladores supremos. El intestino funciona igual que un bosque: si las bacterias son los ciervos, los fagos son los lobos. El ecosistema necesita a sus depredadores para no colapsar por sobrepoblación.

Cuando este delicado equilibrio entre cazador y presa se rompe, aparece la enfermedad. De hecho, ya se han observado alteraciones drásticas en el fageoma de pacientes con síndrome inflamatorio intestinal (SII), colon irritable y cáncer colorrectal. En las personas con SII, por ejemplo, el ecosistema de virus suele perder su valiosa diversidad.

Hoy en día, la medicina intenta reequilibrar el microbioma mediante dietas o, en casos más severos, trasplantes de microbiota fecal. Sin embargo, el estudio del fageoma promete herramientas de alta precisión. Actualmente, los científicos buscan fagos específicos que puedan usarse de forma terapéutica para aniquilar, de manera quirúrgica, solo a las bacterias responsables de dolencias como las úlceras.

La próxima vez que disfrutes de una comida, agradécele a los billones de fagos que custodian tu digestión. Sin ellos, advierte Hill, unas pocas bacterias oportunistas tomarían el control absoluto, provocándote gases, hinchazón y una incapacidad crónica para procesar los alimentos.

Salvaje, misterioso y fascinante: el fageoma es, en última instancia, el compañero de baile indispensable tanto para nuestras bacterias como para nosotros mismos.

Artículo elaborado por Débora Pérez

Revista Quetzalcóatl, para el Centro de Investigaciones en Antropología Cultural Quetzalcóatl