Los virus enviados al espacio evolucionaron de formas sorprendentes

Un reciente estudio demostró que los virus que infectan bacterias, conocidos como fagos, mantuvieron su capacidad de infectar a sus huéspedes de E. coli en condiciones de microgravedad a bordo de la Estación Espacial Internacional (EEI). Sin embargo, las interacciones entre virus y bacterias se comportaron de manera diferente a como lo hacen en la Tierra. El trabajo, liderado por Phil Huss de la Universidad de Wisconsin-Madison, fue publicado el 13 de enero en la revista de acceso abierto PLOS Biology.

Las interacciones entre los fagos y sus huéspedes son fundamentales para los ecosistemas microbianos. Se describen a menudo como una carrera armamentista evolutiva, donde las bacterias desarrollan defensas contra los fagos, mientras que estos últimos encuentran nuevas formas de eludir esas defensas. A pesar de que se han estudiado ampliamente estas interacciones en la Tierra, las condiciones de microgravedad alteran la fisiología bacteriana y la física de las colisiones entre virus y bacterias, interrumpiendo las interacciones típicas.

Sin embargo, pocos estudios han explorado cómo las dinámicas entre fagos y bacterias difieren en microgravedad. Para abordar esta cuestión, Huss y su equipo compararon dos conjuntos de muestras de E. coli infectadas con un fago conocido como T7: uno incubado en la Tierra y otro a bordo de la EEI.

El análisis de las muestras obtenidas en la estación espacial mostró que, tras un retraso inicial, el fago T7 logró infectar a E. coli. Sin embargo, la secuenciación del genoma completo reveló diferencias marcadas en las mutaciones genéticas tanto de las bacterias como de los virus entre las muestras de la Tierra y las de microgravedad.

Los fagos de la EEI acumularon gradualmente mutaciones específicas que podrían aumentar su infectividad o su capacidad para unirse a los receptores en las células bacterianas. Mientras tanto, las E. coli de la EEI acumularon mutaciones que podrían protegerlas contra los fagos y mejorar su éxito de supervivencia en condiciones de casi ingravidez.

Los investigadores aplicaron una técnica de alto rendimiento conocida como escaneo mutacional profundo para examinar más de cerca los cambios en la proteína de unión a receptores del fago T7, que desempeña un papel clave en la infección, revelando diferencias significativas entre las condiciones de microgravedad y las de la Tierra. Experimentos adicionales realizados en la Tierra vincularon estos cambios asociados a la microgravedad en la proteína de unión a receptores con una mayor actividad contra cepas de E. coli que causan infecciones del tracto urinario en humanos y que normalmente son resistentes al T7.

En general, este estudio destaca el potencial de la investigación sobre fagos a bordo de la EEI para revelar nuevas perspectivas sobre la adaptación microbiana, con relevancia tanto para la exploración espacial como para la salud humana.

Los autores afirmaron: "El espacio cambia fundamentalmente cómo interactúan los fagos y las bacterias: la infección se ralentiza y ambos organismos evolucionan en una trayectoria diferente a la de la Tierra. Al estudiar estas adaptaciones impulsadas por el espacio, identificamos nuevos conocimientos biológicos que nos permitieron diseñar fagos con una actividad mucho más superior contra patógenos resistentes a medicamentos en la Tierra".

Para acceder al artículo completo en PLOS Biology, se puede utilizar el siguiente enlace: https://plos.io/4q4S9AO.

Cita: Huss P, Chitboonthavisuk C, Meger A, Nishikawa K, Oates RP, Mills H, et al. (2026) Microgravity reshapes bacteriophage-host coevolution aboard the International Space Station. PLoS Biol 24(1): e3003568. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3003568

Países de los autores: Estados Unidos. Financiamiento: Este trabajo fue apoyado por la Defense Threat Reduction Agency (Grant HDTRA1-16-1-0049) a S.R. C.C. recibió una beca de formación de posgrado de la Anandamahidol Foundation (Tailandia). Los patrocinadores no tuvieron ningún papel en el diseño del estudio, la recolección y análisis de datos, la decisión de publicar o la preparación del manuscrito.