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Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Yo soy yo y mis microbios

La reciente presentación de los resultados del Proyecto Microbioma Humano (HMP, de sus siglas en inglés), no ha alcanzado una repercusión mediática de primera magnitud. Sin embargo, a nivel biológico podríamos comparar su significado con el existencial de la conocidísima frase escrita hace casi 100 años por Ortega y Gasset en su Meditaciones del Quijote (1914): ‘Yo soy yo y mi circunstancia y si no la salvo a ella no me salvo yo’, indicando que no existe un yo separado del mundo real. De modo semejante hoy podríamos decir que una persona no es una entidad biológica individual, pura, separable del resto de los seres vivos, sino que necesita de un verdadero sistema ecológico en el que la participación de billones de bacterias es imprescindible, de modo único e irrepetible para cada persona.

Yo soy yo y mis microbios
Ilustración :: ÁLEX

CÉLULAS

Un ser humano posee unos cien billones (diez elevado a 14) de células en total, entre propias y asociadas.

¿Qué tipos de célula son las más abundantes en un cuerpo humano? Las células propias son un 10% del total (diez billones, diez elevado a 13).  Por ello, las más abundantes no son las de la piel, fibroblastos, glóbulos rojos o blancos, ni siquiera las neuronas, sino los microorganismos, la mayor parte de ellos bacterias intestinales. En nuestro cuerpo habitan unas diez mil especies diferentes  de microbios infectados, en cada momento, por alrededor de un centenar de virus cada uno. Así, en un gramo de nuestra materia fecal se encuentran unos 100 mil millones de fagos (especies de virus que sólo infectan bacterias). En total, el peso de nuestro microbioma personal es de unos 2-3 kilos, es decir, superior al de bastantes órganos o tejidos y debemos considerarlo como otro órgano corporal más.

El microbioma humano o microbiota, se compone de  bacterias, hongos y arqueas que habitan las diversas capas de la piel, la boca, el sistema digestivo, la vagina y las conjuntivas. Simplificando, estamos llenos de bacterias y éstas están llenas de virus. De la relación entre microbioma y viroma aún conocemos muy poco pero es indudable que los virus regulan las poblaciones bacterianas. La inmensa mayoría de bacterias han evolucionado con nosotros y son inofensivas e incluso, necesarias en procesos vitales, como la digestión o la respuesta inmunológica. Pero también participan en diversas enfermedades.

Por ello, de acuerdo con  Eric Green, director del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano, uno de los dirigentes del HMP: ‘La mayor parte del tiempo vivimos en armonía con los microbios presentes en nuestros cuerpos, pero a veces ese equilibrio se rompe y aparece la enfermedad. Por ello, necesitamos comprender mejor cuál es el microbioma normal y qué le sucede cuando cambia para producir o influir en las enfermedades. Esto requiere una comprensión de la interacción de las comunidades dentro de nuestros cuerpos, no sólo de microbios aislados’.

Las alteraciones en esta población de microrganismos pueden provocar serias consecuencias para la salud, influyendo incluso en la conducta y el desarrollo cerebral. Estudios realizados sobre animales de experimentación crecidos en total ausencia de bacterias muestran que tienen un desarrollo corporal deficiente, un cerebro distinto e inmaduro y un sistema inmunológico incompleto. Como señala el científico español Francisco Guarner `una de las razones que justifica el considerar el microbioma como órgano es que si a estos animales se les trasplanta la flora de individuos normales, recuperan la normalidad´.

EL PROYECTO MICROBIOMA HUMANO (HMP)

La identificación y estudio de la astronómica cifra de bacterias y otros microbios que viven en nuestros cuerpos es una tarea tanto o más ardua que la de explorar un nuevo planeta. El HMP comenzó hace cinco años, auspiciado por los NIH, en forma de un consorcio de colaboración entre unas 80 instituciones de investigación multidisciplinaria con la necesidad de creación de herramientas moleculares, aplicación de protocolos estandarizados, generación de grandes cantidades de datos y desarrollo de nuevos métodos de análisis para entender e  identificar las bacterias. El resultado final del esfuerzo se está plasmando en una serie de publicaciones científicas iniciadas el pasado 14 de junio con dos en la revista Nature y 12 en la revista on-line PLoS.

Para la realización de los análisis 242 personas sanas de entre 18 y 40 años de edad que viven alrededor de Houston o San Luis donaron muestras procedentes de 18 diferentes sitios del cuerpo, correspondientes a cinco áreas: vías respiratorias, piel, cavidad oral, tracto digestivo y vagina. Para caracterizar genéticamente las bacterias, en las 5.000 muestras totales obtenidas, se secuenciaron su 16S ARN ribosomal, específico de todas las bacterias, pero no de los seres humanos. Con ello obtuvieron una especie de código de barras que sería utilizado para identificar y contar los microbios presentes, una fase previa al objetivo final que será saber contestar a preguntas tales como: ¿Son amigas? ¿Son enemigas? ¿En qué procesos participan relacionados con la salud o la enfermedad? ¿Pueden resistir a los antibióticos? ¿Producen toxinas o moléculas que podrían ser beneficiosas para nosotros?

INFORMACIÓN

Realmente es fascinante y abrumadora la cantidad de información que ya comenzamos a conocer respecto a nuestro microbioma. Sucintamente, repasemos alguna:

El número de genes bacterianos diferentes es de unos 8 millones, 360 veces mayor que el número de genes humanos. Nuestro microbioma parece depender sobre todo de la herencia materna y del ambiente. Su estudio se incluye en la Metagenómica una nueva disciplina de importancia excepcional.

Existen tres grandes grupos de patrones diferentes de microbiomas en los seres humanos pero las diferencias individuales en microbiomas son diversas y abundantes, variando, no sólo de un sitio a otro en una misma persona, sino también de persona a persona. Para una persona su microbioma es como una huella dactilar, única e irrepetible (‘Yo soy yo y mi microbioma’).

Las personas de una misma comunidad suelen tener el mismo tipo de microbioma salivar. Por el contrario, en la piel hay mayores diferencias entre las personas, pero sólo una variedad moderada dentro de un individuo. Las diferencias étnico/raciales se traducen en los respectivos microbiomas. A pesar de las diferencias en los microbios presentes en un mismo sitio del cuerpo entre diferentes personas, son 119 bacterias las que parecen tener el mayor protagonismo y suelen realizar tareas metabólicas similares.

Un microbioma saludable puede prevenir la infección. Personas con ciertas enfermedades presentan diferencias precisas en su microbioma respecto al de las personas sanas. Un tipo de Staphylococcus aureus, relacionado con la resistencia a los fármacos, conocido como SARM, fue encontrado en la nariz de un 30 por ciento de las personas. La mayoría de las veces los patógenos oportunistas parecen coexistir pacíficamente con los humanos, pero los científicos esperan entender los factores que pueden inducir hacia el desarrollo de enfermedades.

La conexión cerebro-microbioma intestinal es  bidireccional. El microbioma intestinal modula la respuesta inmunológica o la producción de hormonas como las que regulan el apetito.

En resumen, de acuerdo con  George Weinstock, líder del Proyecto del Microbioma Humano. “Gracias al microbioma somos mucho más funcionales de lo que seríamos sin los microorganismos”.

Más en:

http://www.nature.com/nature/journal/v486/n7402/pdf/nature11234.pdf