La boca, a pesar de ser un entorno cotidiano y familiar, guarda secretos que apenas comenzamos a descubrir. En ella conviven miles de especies bacterianas, formando lo que se conoce como microbioma oral, una comunidad esencial para procesos tan distintos como la digestión inicial, la salud dental o incluso la defensa inmunitaria. Sin embargo, un reciente hallazgo realizado en Japón demuestra que todavía desconocemos piezas clave de este ecosistema microscópico. Y es que en la saliva de la mayoría de las personas se esconde un tipo de ADN gigante y circular, nunca antes descrito, que podría obligarnos a replantear lo que sabemos sobre la interacción entre bacterias y seres humanos.
Un equipo de la Universidad de Tokio, en colaboración con distintos centros, describió en Nature Communications la existencia de los llamados “Inocles”, enormes fragmentos de ADN extrachromosómico presentes en casi tres cuartas partes de la población mundial. Según los investigadores, este material genético otorga ventajas adaptativas a bacterias orales como Streptococcus salivarius, ayudándolas a resistir el estrés del entorno. Además, el estudio muestra una relación intrigante entre la presencia de estos elementos y ciertos tipos de cáncer. Como resume el artículo, “estos ECEs, que nombramos Inocles, son elementos circulares gigantes similares a plásmidos de 395 kb de longitud”.
Qué son los Inocles y por qué se consideran un hallazgo inesperado
Los científicos conocen desde hace décadas que algunas bacterias poseen plásmidos, pequeños fragmentos de ADN que funcionan como “extras” independientes de su genoma principal. Estos plásmidos suelen aportar ventajas, como resistencia a antibióticos. Lo sorprendente de los Inocles es que su tamaño es descomunal: alcanzan en promedio 350-395 kilobases, lo que los sitúa como algunos de los mayores elementos extrachromosómicos descubiertos en microbiomas humanos.
De acuerdo con el paper, “los Inocles codifican una serie de genes que contribuyen a la tolerancia al estrés intracelular, como el estrés oxidativo y el daño en el ADN, así como a la biosíntesis y modificación de la pared celular”. Dicho de otro modo, no se trata de fragmentos pasivos, sino de auténticos arsenales de genes útiles para que las bacterias sobrevivan en condiciones adversas.
El hallazgo resulta sorprendente porque el microbioma oral ha sido objeto de estudios intensos, y aun así estas estructuras habían pasado desapercibidas. La explicación está en la técnica: la mayoría de los análisis genómicos fragmentan el ADN y hacen imposible detectar elementos de tal longitud. Solo gracias a la secuenciación de lectura larga y a un método innovador para eliminar ADN humano de las muestras de saliva, llamado preNuc, fue posible reconstruir los genomas completos de los Inocles.
Un huésped inesperado: el papel de Streptococcus salivarius
Identificar qué bacteria alberga a los Inocles fue un reto en sí mismo. Tras múltiples pruebas, el equipo japonés logró determinar que al menos uno de los grupos de Inocles se encuentra en Streptococcus salivarius, un habitante común y generalmente inofensivo de la boca humana. Esta especie se asocia con beneficios, como prevenir el crecimiento de bacterias patógenas.
La relación entre S. salivarius y los Inocles sugiere que estos elementos podrían ser parte de una estrategia evolutiva compartida: el microorganismo obtiene genes adicionales para resistir condiciones cambiantes, mientras que los Inocles se aseguran un entorno donde replicarse y transmitirse. El artículo señala que “estos resultados sugieren que S. salivarius es una especie candidata como huésped de Inocle_004”.
Aunque todavía queda por confirmar si otras bacterias actúan como anfitrionas, el estudio demuestra que estos fragmentos no están libres en la saliva, sino integrados en células bacterianas. La dificultad de cultivarlos en laboratorio refuerza la idea de que los Inocles son inestables fuera de sus huéspedes naturales, un factor que complica aún más su estudio.
Diversidad y distribución mundial de los Inocles
Uno de los aspectos más llamativos es la alta prevalencia de Inocles en la población mundial. El análisis de casi 500 muestras de saliva recogidas en distintos países reveló que el 74% de los individuos portan alguno de estos elementos. Se identificaron cuatro variantes principales, denominadas Inocle-α, Inocle-β, Inocle-γ e Inocle-δ, cada una con diferencias genéticas y ecológicas.
Los investigadores observaron que cada subtipo tiene hábitats preferidos dentro de la boca: por ejemplo, Inocle-α aparece con mayor frecuencia en la lengua, mientras que otros se localizan en encías o mucosa bucal. Estas diferencias podrían estar relacionadas con las funciones que cumplen y con su interacción con distintos tejidos humanos.
La distribución geográfica también aporta pistas interesantes. En países como Indonesia la prevalencia alcanza el 90%, mientras que en Japón desciende al 64%. Estas variaciones podrían reflejar factores culturales, dietéticos o ambientales que aún deben explorarse.
Los genes ocultos en los Inocles
Más allá de su tamaño, los Inocles resultan fascinantes por el repertorio genético que contienen. Se han identificado más de 1.600 familias de proteínas en sus secuencias, muchas de ellas sin función conocida. Entre los genes caracterizados destacan los relacionados con la reparación del ADN, la resistencia al estrés oxidativo y la biosíntesis de la pared celular.
El paper indica de forma literal que “estos genes incluyen helicasas tipo RecD, polimerasa III, transglicosilasas bifuncionales y sortasa A”. En términos prácticos, estas proteínas permiten que las bacterias reparen su material genético, resistan la acción de radicales libres y refuercen su estructura externa, haciéndolas más duraderas frente a agresiones.
Un hallazgo especialmente sugerente es la posible relación entre los Inocles y la respuesta inmunitaria humana. El estudio muestra correlaciones positivas con células B, implicadas en la producción de anticuerpos, y negativas con ciertos tipos de monocitos. Aunque aún no se comprenden los mecanismos, se abre la posibilidad de que estos elementos modulen indirectamente el sistema inmunológico.
Inocles y cáncer: una relación por explorar
Quizá el aspecto más mediático del hallazgo sea su asociación con ciertos cánceres. Los investigadores detectaron que la presencia de Inocle-α disminuye de forma significativa en pacientes con cáncer de cabeza y cuello, así como en aquellos con cáncer colorrectal. En cambio, no se observaron diferencias claras en cáncer de páncreas ni en enfermedades inflamatorias como la artritis reumatoide.
El artículo lo resume así: “observamos una reducción de Inocle-α en HNC y CRC, pero no en PDAC ni RA”. Esto sugiere que la pérdida de estos elementos podría ser un marcador temprano de ciertos tumores digestivos, lo que abre la puerta a nuevas pruebas diagnósticas no invasivas basadas en muestras de saliva.
Aunque se necesita más investigación para confirmar este vínculo, los datos apuntan a que los Inocles podrían ser una pieza oculta en el rompecabezas de la relación entre microbioma e inmunidad.
Un futuro lleno de incógnitas
El descubrimiento de los Inocles marca un antes y un después en la investigación del microbioma humano. Por un lado, amplía el repertorio de elementos genéticos que influyen en la adaptación bacteriana. Por otro, plantea nuevas preguntas sobre cómo estos fragmentos podrían afectar la salud humana, desde la resistencia microbiana hasta la detección precoz de cáncer.
La mayoría de los genes presentes en los Inocles permanecen sin función conocida. Resolver este enigma requerirá nuevos experimentos de laboratorio y modelos computacionales, como las simulaciones estructurales basadas en inteligencia artificial.
Lo cierto es que este hallazgo demuestra que incluso en un entorno tan estudiado como la boca todavía existen sorpresas genéticas de gran impacto. Los Inocles podrían convertirse en un nuevo campo de estudio con aplicaciones biomédicas que hoy apenas empezamos a intuir.
Referencias
- Yuya Kiguchi, Nagisa Hamamoto, Yukie Kashima, Lucky R. Runtuwene, Aya Ishizaka, Yuta Kuze, Tomohiro Enokida, Nobukazu Tanaka, Makoto Tahara, Shun-Ichiro Kageyama, Takao Fujisawa, Riu Yamashita, Akinori Kanai, Josef S. B. Tuda, Taketoshi Mizutani, Yutaka Suzuki. Giant extrachromosomal element “Inocle” potentially expands the adaptive capacity of the human oral microbiome. Nature Communications. https://doi.org/10.1038/s41467-025-62406-5.
