El koala es un marsupial emblemático de Australia, instantáneamente reconocible por su cara redonda, humanoide y forma corporal distintiva.

El koala moderno, Phascolarctos cinereus, apareció por primera vez en el registro fósil hace unos 350,000 años; al igual que otros marsupiales, los koalas dan a luz a jóvenes subdesarrollados. El nacimiento ocurre después de sólo 35 días de gestación, y los jóvenes carecen de tejidos u órganos inmunes. Su sistema inmune se desarrolla mientras están en la bolsa, lo que significa que la supervivencia durante los primeros años de vida depende de la protección inmunológica proporcionada por la leche materna.

Los koalas se alimentan casi exclusivamente de Eucalyptus spp..  La dieta del koala de hojas de eucalipto contiene altos niveles de metabolitos secundarios del Eucalipto como compuestos fenólicos y terpenos que serían letales para la mayoría de los otros mamíferos, por lo que  los koalas experimentan poca competencia por los recursos alimenticios; debido al bajo contenido calórico de esta dieta, el koala descansa y duerme hasta 22 h por día.  La toxicidad del eucalipto es probable que haya ejercido una presión de selección sobre la capacidad del koala para metabolizar tales xenobióticos.

Los genes de la citocromo P450 monooxigenasa (CYP) representan una superfamilia multigénica de enzimas hemotiolato que desempeñan un papel en la desintoxicación a través del metabolismo oxidativo de fase 1 de una gama de compuestos, incluidos los xenobióticos. Estos genes han sido identificados en todo el árbol de la vida, incluso en plantas, animales, hongos, bacterias y virus. En el genoma del koala se encontraron dos expansiones monofiléticas específicas de linaje de la subfamilia C de la familia 2 del citocromo P450 (CYP2Cs, 31 miembros en koala). La importancia funcional de estos genes CYP2C se demostró a través del análisis de la expresión en 15 transcriptomas de dos koalas, que muestra una expresión particularmente alta en el hígado, en consonancia con un papel en la desintoxicación.

La expansión adaptativa de CYP2C y el mantenimiento de duplicados parecen haber funcionado en conjunto, dando como resultado niveles de enzimas más altos para la desintoxicación. Tales adaptaciones permiten a los koalas desintoxicar su dieta altamente especializada rica en metabolitos secundarios de plantas.

La caracterización de de la CYP2C del koala tiene un potencial terapéutico significativo. Los altos niveles de expresión de los genes CYP2C en el hígado ayudan a explicar por qué el meloxicam, un fármaco antiinflamatorio no esteroideo (AINE) metabolizado por el producto proteico del CYP2C en humanos y utilizado con frecuencia para aliviar el dolor en la atención veterinaria, se metaboliza tan rápidamente en el koala y en un puñado de otros marsupiales que se alimentan de eucaliptos (zarigüeyas comunes y zarigüeyas occidentales) en comparación con otras especies  Los antibióticos anti-Chlamydia como el cloranfenicol se degradan rápidamente por los koalas; el tratamiento con una sola dosis aplicable a humanos es insuficiente en koalas, que requieren una dosis diaria de hasta 30 a 45 días.

Los koalas son notoriamente selectivos, por lo que seleccionan los alimentos tanto para concentrarse en los nutrientes como para evitar los metabolitos secundarios de las plantas. Se ha observado que los koalas huelen las hojas antes de probarlas, y su discriminación aguda se ha correlacionado con la complejidad y concentración de los metabolitos secundarios de la planta. Esto sugiere un papel importante para el olfato, así como para el sabor. Mientras que la mayoría de los herbívoros eluden las defensas químicas de las plantas desintoxicando uno o algunos compuestos, la complejidad de los metabolitos secundarios de la planta de eucalipto, en combinación con la expansión de terpenos en eucaliptos, llevó a los investigadores a estudiar si el koala requiere capacidades mejoradas tanto en detección especializada y desintoxicación de metabolitos. Por lo que, investigaron la base genómica de los sentidos del gusto y el olfato del koala, encontrando múltiples expansiones de la familia de genes que podrían mejorar su capacidad para elegir alimentos; encontrando una extensión de un linaje del receptor vomeronasal tipo 1 (V1R) que son genes asociados con la detección de odorantes no volátiles.  Hay seis genes en koala, en comparación con sólo uno en el demonio de Tasmania y el zorro gris de cola corta, y ninguno en él, el humano, el ratón, el perro, el ornitorrinco o el pollo. La expansión de un linaje de genes V1R es consistente con la capacidad del koala para discriminar entre diversos metabolitos secundarios de plantas. También reportaron la evidencia genómica de expansiones dentro de las familias de receptores del gusto que permitirían al koala optimizar la ingestión de hojas con un mayor contenido de humedad y nutrientes junto con la concentración de metabolitos secundarios de plantas tóxicas en sus plantas alimenticias. La capacidad del koala para "saborear el agua" se ve potenciada por una aparente duplicación funcional del gen de la aquaporina 5.

Bibliografía

Rebecca N. Johnson, Denis O’Meally, Katherine Belov:  Adaptation and conservation insights from the koala genome. Nature Genetics (2018)

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