El estudio multicéntrico, con participación del ICM-CSIC, demuestra que dos grupos de protistas marinos ingieren virus de forma rutinaria. Los virus, siempre han sido considerados como patógenos. Esta la primera vez que se documenta la ingestión de virus como alimento. Los investigadores sugieren que los virus podrían representar para estos pequeños depredadores un complemento de fósforo y nitrógeno a su dieta.
Los virus están presentes en grandes cantidades en todos los rincones de la Tierra. No sólo infectan todo tipo de bacterias, arqueas y eucariotas, sino que también flotan libremente en todo tipo de hábitats, desde la atmósfera hasta el océano más profundo, donde viven desde hace, al menos, cientos de millones de años. Sin embargo, pese a su abundancia, hasta la fecha no se conocía ningún organismo que los utilizara como alimento.
Ahora, investigadores del Institut de Ciències del Mar (ICM) de Barcelona y otros centros de investigación han publicado en la revista Frontiers in Microbiology la primera evidencia de que dos grupos de protistas marinos ecológicamente importantes pero poco conocidos, los coanozoos y los picozoos, se alimentan de virus capturándolos a través de la fagocitosis, un proceso por el cual algunas células rodean con su membrana citoplasmática partículas sólidas y las introducen al interior celular.
“Nuestros datos muestran que muchas células protistas contienen ADN de una amplia variedad de virus no infecciosos, pero no de bacterias, lo que evidencia que se están alimentando de virus en lugar de bacterias, como se creía hasta ahora”, expone Ramunas Stepanauskas, ecólogo microbiano del Laboratorio Bigelow de Ciencias Oceánicas en Maine (Estados Unidos) y autor principal del trabajo.
Stepanauskas, que se sumergió en este proyecto hace más de una década, confiesa que “el hallazgo ha sido una gran sorpresa, ya que va en contra de las opiniones actualmente predominantes sobre el papel de los virus y protistas en las redes tróficas marinas”.
Para la elaboración del estudio, Stepanauskas y sus compañeros tomaron muestras de agua de mar superficial del Atlántico noroccidental, en el Golfo de Maine, y del Mediterráneo, frente a Blanes (Girona). Luego utilizaron herramientas modernas de genómica unicelular para secuenciar y amplificar el ADN de un total de 1.698 protistas.
Gracias a ello, vieron que el 19% de los genomas amplificados del Golfo de Maine y el 48% de los del Mediterráneo estaban asociados con ADN bacteriano, lo que sugiere que estos protistas habían comido bacterias hacía poco. Sin embargo, las secuencias virales encontradas fueron aún más abundantes. En concreto, se hallaron en el 51% de los genomas amplificados del Golfo de Maine y en el 35% de los del Mediterráneo.
“Es muy poco probable que estos virus sean capaces de infectar a todos los protistas en los que se encontraron”, apunta Julia Brown, investigadora del Laboratorio Bigelow de Ciencias Oceánicas y coautora del estudio. Según la experta, los coanozoos y picozoos probablemente consuman virus de forma rutinaria porque son ricos en fósforo y nitrógeno, y podrían ser un buen complemento para una dieta rica en carbono que podría incluir presas celulares o coloides marinos ricos en carbono.
Desde el Instituto de Ciencias del Mar del CSIC, en Barcelona, Ramiro Logares, que también ha participado en el estudio, añade que “si se confirma que la ingestión de virus es un fenómeno generalizado en los protistas marinos, nos llevaría a revisar nuestra comprensión de las relaciones tróficas basales en el océano".
Según los autores, esta ingestión de virus del agua por parte de los coanozoos y picozoos puede reducir la cantidad de virus disponibles para infectar a otros organismos y a la vez transportar el carbono orgánico dentro de las partículas de virus más arriba en la cadena alimentaria.
Artículo de referencia
Brown JM, Labonté JM, Brown J, Record NR, Poulton NJ, Sieracki ME, Logares R, Stepanauskas R. (2020). Single cell genomics reveals viruses consumed by marine protists. Frontiers in Microbiology, 11, 2317.
Nota via Institut de Ciencias del Mar (ICM-CSIC)