Lucía Pita: “En la esponja de mar buscamos soluciones nuevas a la convivencia con microorganismos”

El Instituto de Investigaciones Marinas de Vigo, que es uno de los centros del CSIC en Galicia, lidera el proyecto “Immerse” que trata de entender el sistema inmunitario de las esponjas de mar y los mecanismos que explican su capacidad de adaptación, un conocimiento importante para la conservación de la vida marina y la gestión de los ecosistemas. El proyecto está liderado por la científica Lucía Pita Galán y logró financiación de la Agencia Estatal de Investigación. Las esponjas de mar son animales invertebrados sin movimiento, con un cuerpo poroso que filtra agua para obtener oxígeno y alimento. El proyecto intenta descifrar su sistema inmune. Lucía Pita es gallega. Hizo su tesis doctoral en la Universidad de Barcelona, estuvo seis años en Alemania como investigadora y trabajó en el Instituto de Ciencias del Mar (CSIC) de Barcelona. Desde 2021 trabaja como científica titular en el Instituto de Investigaciones Marinas.

¿Por qué eligió la esponja de mar? ¿Qué tipo de animal es?

Son uno de los grupos animales más antiguos. Si en la evolución hubo el primer organismo animal, en algún momento hubo una rama de la que salieron las esponjas que siguieron por su cuenta y otra rama de la que hemos salido el resto de animales hasta nosotros. Eso ocurrió hace 600 millones de años. Han sobrevivido a cinco extinciones masivas y ahí siguen, además con una manera de funcionar muy parecida a la que ya tenían. A nivel genético, a pesar de que somos organismos muy diferentes, también tenemos cosas en común, como si hubiera dentro de nosotros una pequeña esponja, un recuerdo de ese pasado, y una de esas cosas son componentes del sistema inmune y el hecho de que convivimos con una microbiota. Igual que nosotros tenemos una microbiota del intestino, ellos tienen sus propias bacterias sin las cuales no podrían vivir.

¿Qué propone el proyecto?

Las esponjas viven en el mar agarradas a alguna roca o a alguna superficie tanto en aguas costeras como a grandes profundidades, y lo que hacen es filtrar miles de litros de agua al día. Cogen nutrientes y también se alimentan de las bacterias del agua, pero a la vez dentro de ellas tienen su microbiota específica, han sabido escoger qué microorganismos les ayudaban para sobrevivir. La pregunta del proyecto es entender cómo han sido capaces de hacer esa selección, por qué cogen unos microorganismos y se los comen mientra que otros se los quedan y forman parte de su microbiota. Eso implica en organismos aparentemente muy sencillos una capacidad de elegir. Ellos no tienen anticuerpos como nosotros, no tienen ese sistema inmune adaptativo, pero con lo que tienen son capaces de tener esa especificidad. Estas preguntas normalmente se han hecho desde la perspectiva de mamíferos y de humanos. Al estudiar estos organismos más raros o menos conocidos a lo mejor encontramos nuevas soluciones al problema de convivir con microorganismos y defendernos de los que son patógenos, de los que pueden generar un problema, sin destrozar al que te está ayudando, y cómo se toman esas decisiones.

¿Cómo influye el microbioma en la ecología?

Las esponjas no podrían sobrevivir sin esos microorganismos. Las esponjas son importantes en el ecosistema porque utilizan nutrientes del agua, los metabolizan y eso afecta al reciclado de nutrientes y energía que está también disponible para otros organismos. Nuestra pregunta es por qué cada especie de esponja tiene su microbiota y además hay como dos estrategias, unas tienen una microbiota muy densa (hay más bateria que animal) y otras no tanto. Las dos estrategias son igualmente exitosas y aparecen en el mismo ecosistema. Queremos saber cómo influye en la evolución del sistema inmune, que le ayuda no solo a distinguir entre bacterias, sino también a percibir cambios en el ambiente y responder a él. Está todo conectado.

¿Con qué esponjas tienen previsto trabajar?

Trabajaremos con esponjas del Atlántico y esponjas del Mediterráneo. Son especies con las que ya he trabajado. Una parte muy importante del proyecto es la ciencia de datos. Vamos a analizar y a integrar datos de información genética de las esponjas que antes no teníamos. Ahora lo tenemos por dos razones. Por un lado, porque hemos realizado experimentos a lo largo de los años y hemos generado esa información, con lo que ahora estamos en una posición de hacernos nuevas preguntas. Son organismos de los que se conocía muy poco y esa línea de investigación la inicié hace años en Alemania. Por otro lado, yo misma y otros investigadores del CSIC estamos en una iniciativa internacional que ha generado genomas de referencia para más de 65 especies de esponjas. Es un estudio muy grande financiado por la Gordon and Betty Moore Foundation, una fundación muy prestigiosa. Tenemos una información que antes no teníamos y que nos va a permitir hacer estudios comparativos. Esto lo combinaremos con experimentos de acuario donde daremos a las esponjas distintos tipos de bacterias y estudiaremos qué genes se utilizan para reconocer unas y otras.

¿Quienes colaboran en el proyecto?

Del Instituto de Investigaciones Marinas yo soy la investigadora principal pero también está el investigador científico David Vieites y el investigador postdoctoral Daniel Pérez Rodríguez que nos ayudan con los análisis de genómica comparada, y el técnico de laboratorio molecular y de microbiología Jorge Santamaría. Hay otros centros del CSIC como el Museo Nacional de Ciencias Naturales de Madrid, con los investigadores postdoctorales Marta Turon y Carles Galià, y tenemos también la colaboración internacional del grupo de Ute Hentschel del GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research en Kiel (Alemania).