El microbioma humano

Por: Erina Petrera

Vivimos en una sociedad antropocéntrica, donde creemos que el ser humano es el sujeto más importante del mundo, superior a la naturaleza y a cualquiera de las entidades que la componen. Pensamos a la naturaleza como proveedora o enemiga, pero muy pocas veces nos damos cuenta de que somos una más de las especies que la conforman.

Desde esa postura es muy complicado comprender que los seres humanos no solo somos parte importante del ecosistema, sino que nosotros mismos somos un ecosistema conteniendo billones de microorganismos.

Las comunidades de microorganismos que viven dentro y sobre nosotros se denominan microbiota. Se estima que los microorganismos que la componen superan al número de células humanas y ocupan hábitats como la boca, los órganos genitales, el tracto respiratorio, la piel y el sistema gastrointestinal. Esta simbiosis entre bacterias, arqueas, hongos, virus y otros microorganismos nos convierte en supraorganismos. El conjunto de los microorganismos, sus genomas, el hábitat y las condiciones ambientales circundantes se denomina microbioma.

Conocer el microbioma es tan importante que, así como se realizó el Proyecto Genoma Humano para secuenciar nuestro ADN, ahora se está llevando a cabo el Proyecto Microbioma Humano con el objetivo de caracterizar el microbioma y los factores que influyen en la distribución y evolución de los microorganismos que la constituyen. Es muy curioso, que mientras el genoma humano consta de aproximadamente 22000 genes, solo el microbioma intestinal humano cuenta con 3,3 millones de genes distintos.

Los estudios sobre la diversidad del microbioma humano no son una novedad, comenzaron con Antonie van Leewenhoek en 1680, cuando comparó su microbiota oral y fecal. No solo señaló las notables diferencias en los microorganismos entre estos dos hábitats, sino que también comparó muestras de individuos sanos y enfermos. Estos estudios son tan antiguos como la microbiología misma. Lo que es nuevo hoy en día es la capacidad de usar técnicas moleculares poderosas para comprender por qué existen estas diferencias. Los científicos están muy interesados en estudiar estas comunidades microbiológicas, particularmente en las personas sanas para poder saber cuales serían los microorganismos beneficiosos y cuales no. La mal llamada “flora o microflora intestinal” es la microbiota más estudiada.

El tracto gastrointestinal de un bebé humano es un ambiente completamente nuevo para la colonización microbiana, de hecho, la microbiota que un bebé comienza a adquirir depende del tipo de parto. Después del nacimiento, la microbiota de los bebés que nacen por vía vaginal se asemeja a la microbiota de la vagina de su madre, mientras que los bebés que nacen por cesárea albergan comunidades microbianas que generalmente se encuentran en la piel. La adquisición de la microbiota continúa durante los primeros años de vida y comienza a parecerse a la de un adulto recién después del primer año de vida. Además, los cambios significativos en su composición se dan con el cambio de dieta, primero leche materna, luego introducción de cereales, etc. Curiosamente, cada cambio en la dieta está acompañado por cambios en la microbiota intestinal y el enriquecimiento de los genes correspondientes.

Aunque es muy diversa, la microbiota gastrointestinal, está compuesta predominantemente por tres tipos de bacterias llamadas Firmicutes, Bacteroidetes y Actinobacteria. Es importante destacar que la diversidad genética que se encuentra en ella nos permite digerir compuestos a través de vías metabólicas no codificadas en el genoma de los mamíferos, lo que aumenta enormemente nuestra capacidad de extraer energía de las diversas dietas.

Por otro lado, la microbiota de los intestinos parece jugar un rol muy importante en varias enfermedades, entre ellas la obesidad. En estudios realizados en ratones obesos se ha encontrado una disminución de Bacteriodetes y un aumento de Firmicutes en comparación con los ratones magros. Notablemente, la transferencia de la microbiota de un ratón obeso a uno normal hace que éste se vuelva obeso, debido a que estos ratones pueden extraer más energía de su dieta.

Algo muy llamativo es que el análisis de la microbiota de personas que conviven es relativamente parecido pero muy distinto al de otras personas. Esto se debe a la incorporación por la dieta y a que la interacción entre la microbiota humana y el medio ambiente es dinámica, con microorganismos humanos que fluyen libremente sobre las superficies con las que interactuamos todos los días. Se ha demostrado que las yemas de los dedos humanos pueden transferir comunidades de microorganismos en teclados de computadoras y estas comunidades diferencian fuertemente a los individuos. Tal es así que es posible determinar qué teclado es utilizado por qué individuo con una precisión de hasta el 95%. Esto se debe a que las comunidades microbianas se transfieren constantemente entre las superficies y a que existe una interacción dinámica entre la microbiota ambiental y los diferentes sitios del cuerpo humano.

El uso prolongado de antibióticos afecta tanto a las bacterias patógenas como a la microbiota normal, la que tarda aproximadamente una semana en recomponerse, aunque algunas especies pueden perderse. Un tratamiento que ha tenido éxito en recobrar la microbiota intestinal es el trasplante de heces. No parece muy agradable, pero en casos extremos como las infecciones persistentes por Clostridum difficile, que pueden llevar a la muerte, es la mejor opción. Esto sucede debido a que esta bacteria patógena es muy invasiva y al tratarse con antibióticos la microbiota queda arrasada. El transplante fecal de una persona sana reemplaza la microbiota sin necesitar tanto tiempo de recuperación. El éxito de esta técnica es notable, especialmente considerando lo poco que se sabe sobre la mejor comunidad para suministrar. Por ejemplo, ¿es mejor recibir la comunidad fecal de un pariente cercano o de un individuo que convive, o tal vez depositar las propias heces antes de comenzar el tratamiento con antibióticos para que pueda restaurarse más tarde? Estas y muchas otras preguntas quedan por responder. Por lo pronto, se está trabajando en obtener “cócteles” de microbiota preparados en el laboratorio para evitar la posible contaminación con patógenos presentes en las heces trasplantadas.

El desequilibrio microbiano intestinal puede contribuir a la patogénesis y a la progresión hacia un amplio espectro de enfermedades. Las más notables son la infección por Clostridium difficile, la enfermedad inflamatoria intestinal, la enfermedad celíaca, la obesidad, el cáncer colorectal y el trastorno del espectro autista. Hay muchos estudios en curso, los que pueden revelar un nuevo enfoque científico hacia el tratamiento de diversas enfermedades.

Mientras tanto, estamos continuamente preocupados por la higiene, ahora más, debido a la COVID-19, utilizando jabones antibacteriales y cuanto desinfectante salga en la tele. Tal vez algún día nos demos cuenta de que pertenecemos a un mismo ecosistema y que nos necesitamos para subsistir.


Sobre la autora

Erina Petrera es doctora y trabaja en el Laboratorio de Virología, en el Departamento de Química Biológica, de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Buenos Aires. Además, es Especialista en comunicación pública de la ciencia y la tecnología. 


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