Somos planetas de bacterias. (Microbioma humano)

 Cuando me ofrecí a participar en el QuiFiBioMat este invierno y hablar de Microbiología, no tenía muy claro entorno a qué centrar mis palabras. Al hablar de la micro, casi todo el mundo piensa en enfermedades, en "gérmenes" y epidemias.  Las personas suelen temer lo que no pueden ver ni conocen, y de este miedo se alimenta una enorme maquinaria industrial de detergentes, pastas de dientes, jabones, alimentos y desinfectantes en general.


Prometen eliminar el 99% de los microorganismos de nuestra boca, como si eso fuese algo bueno y recomendable...pero lo cierto es que el miedo a los microorganismos ha calado en el saber popular de forma profunda.  Por ello, decidí orientar mi charla en una frase que contiene una idea demoledora.

"Somos planetas de bacterias" 

Somos una enorme comunidad bacteriana, que se "auto-regula", puede sonar exagerado y seguramente lo sea un poco. Pensar en las bacterias como las verdaderas "humanas" y en los tejidos eucariotas como un entramado protector y útil para ellas es de todo menos intuitivo.   Somos humanos, estamos en la cúspide de la evolución y las bacterias son lo más primitivo simple y desagradable que existe.


Este es el pensamiento predominante, intuitivo y lógico a primera vista, por eso decidí ofrecer algunos  datos que ayudasen a un cambio en las mentes de los alumnos. 
El cuerpo humano posee una media de 10¹³ células eucariotas (propias) frente a la media de  10¹⁴   células bacterianas (1). Visto así no dice demasiado, pero si te digo que tienes en tu cuerpo de media cien billones de bacterias frente a diez billones de células...quizás la cosa cambie. Quizás cambie aún más si te digo que el genoma de esas billones de bacterias contiene millones de genes distintos frente a los escasos 30.000 que parece poseer el genoma humano.  
Pero esto sólo es hablando de bacterias, no contamos con los virus, levaduras y demás microorganismos, que no sólo viven en nuestro interior, sino que por ejemplo en el caso de algunos virus, han terminado formando parte de nuestro propio genoma (3).


Pero no hay razón para asustarse, estos seres lejos de buscar nuestro mal, suelen luchar por mantener el "ecosistema humano" funcionando lo mejor posible.  Actúan sobre la obesidad y el metabolismo (4), sobre nuestro estado de ánimo y comportamiento (5) y (6). E incluso educan a nuestro sistema inmune. Probablemente la cosa vaya mucho más lejos y la importancia de estos microorganismos esté detrás de muchos problemas que ha día de hoy no conocen solución. 


Con el objetivo de descifrar estos misterios y conocer mucho mejor a todos esos microorganismos que nos componen nació el Consorcio Internacional para el Microbioma Humano. Este proyecto busca identificar la estructura función y diversidad de los microorganismos que componen nuestro cuerpo, o mejor dicho: nuestro "microbioma".


La diversidad bacteriana está implicada directamente en multitud de enfermedades, por ejemplo una baja diversidad bacteriana en el aparato digestivo se asocia con la obesidad o el colon irritable, sin embargo una alta diversidad bacteriana en la vagina suele implicar vaginosis. Respecto al tipo de bacterias estudiadas, parece que apenas se encontraron patógenas (0'1%), si se encontraron bacterias oportunistas, que parecen realizar muchas funciones entre las que probablemente se encuentre la de competir por el espacio y desplazar a las perjudiciales. 
Los estudios recientes aúnan pruebas metagenómicas realizadas en un reducido número de personas, pero pretenden sentar precedente y generalizar el estudio del microbioma como causa de muchas patologías y desequilibrios. 


 Es importante recordar que el microbioma (metagenoma) es increíblemente único de cada indivíduo, incluso diferencia entre gemelos y se mantiene bastante estable. Por ello, será muy complicado establecer el concepto de "microbioma sano" con datos universales. Pero si podremos encontrar aproximaciones y relacionarlas con distintas enfermedades, unido al avance de la metagenómica y la pirosecuenciación espero que poco a poco los microorganismos que nos componen tengan el sitio que merecen dentro de nuestras vidas y por supuesto dejen de ser los malos de la historia. 

 Diversidad y abundancia de Patógenos en las distintas zonas del cuerpo doi:10.1038/nature11234

Diversidad y abundancia de bacterias  en las distintas localizaciones del cuerpo doi:10.1038/nature11234

Esta entrada participa en el XIV Carnaval de Biología organizado por Tay en Biotay




(1) Kumate, Jesús; Gutiérrez, Gonzalo; Muñoz, Onofre; Santos, Ignacio; Solórzano Fontino; Miranda Guadalupe (2008). «Capítulo 2: Microbiota Normal». Infectología Clínica Kumate-Gutiérrez (17a edición). México: Méndez Editores (publicado el 2009). pp. 13-21. ISBN968-5328-77-3. «Sección A: Principios Generales, I. Relación huésped-parásito»




(2) http://www.nature.com/uidfinder/10.1038/453578a


(3)Belyi VA, Levine AJ, & Skalka AM (2010). Unexpected inheritance: multiple integrations of ancient bornavirus and ebolavirus/marburgvirus sequences in vertebrate genomes. PLoS pathogens, 6 (7) PMID: 20686665


(4) Fava, F., Lovegrove, J., Tuohy, K., & Gibson, G. (2009). The potential role of the intestinal gut microbiota in obesity and the metabolic syndrome Food Science & Technology Bulletin: Functional Foods, 5 (7), 71-92 DOI: 10.1616/1476-2137.15557


(5) Bravo, J., Forsythe, P., Chew, M., Escaravage, E., Savignac, H., Dinan, T., Bienenstock, J., & Cryan, J. (2011). From the Cover: Ingestion of Lactobacillus strain regulates emotional behavior and central GABA receptor expression in a mouse via the vagus nerve Proceedings of the National Academy of Sciences, 108 (38), 16050-16055 DOI: 10.1073/pnas.1102999108


(6) Heijtz, R., Wang, S., Anuar, F., Qian, Y., Bjorkholm, B., Samuelsson, A., Hibberd, M., Forssberg, H., & Pettersson, S. (2011). Normal gut microbiota modulates brain development and behavior Proceedings of the National Academy of Sciences, 108 (7), 3047-3052 DOI: 10.1073/pnas.1010529108


Huttenhower, C., Gevers, D., Knight, R., Abubucker, S., Badger, J., Chinwalla, A., Creasy, H., Earl, A., FitzGerald, M., Fulton, R., Giglio, M., Hallsworth-Pepin, K., Lobos, E., Madupu, R., Magrini, V., Martin, J., Mitreva, M., Muzny, D., Sodergren, E., Versalovic, J., Wollam, A., Worley, K., Wortman, J., Young, S., Zeng, Q., Aagaard, K., Abolude, O., Allen-Vercoe, E., Alm, E., Alvarado, L., Andersen, G., Anderson, S., Appelbaum, E., Arachchi, H., Armitage, G., Arze, C., Ayvaz, T., Baker, C., Begg, L., Belachew, T., Bhonagiri, V., Bihan, M., Blaser, M., Bloom, T., Bonazzi, V., Paul Brooks, J., Buck, G., Buhay, C., Busam, D., Campbell, J., Canon, S., Cantarel, B., Chain, P., Chen, I., Chen, L., Chhibba, S., Chu, K., Ciulla, D., Clemente, J., Clifton, S., Conlan, S., Crabtree, J., Cutting, M., Davidovics, N., Davis, C., DeSantis, T., Deal, C., Delehaunty, K., Dewhirst, F., Deych, E., Ding, Y., Dooling, D., Dugan, S., Michael Dunne, W., Scott Durkin, A., Edgar, R., Erlich, R., Farmer, C., Farrell, R., Faust, K., Feldgarden, M., Felix, V., Fisher, S., Fodor, A., Forney, L., Foster, L., Di Francesco, V., Friedman, J., Friedrich, D., Fronick, C., Fulton, L., Gao, H., Garcia, N., Giannoukos, G., Giblin, C., Giovanni, M., Goldberg, J., Goll, J., Gonzalez, A., Griggs, A., Gujja, S., Kinder Haake, S., Haas, B., Hamilton, H., Harris, E., Hepburn, T., Herter, B., Hoffmann, D., Holder, M., Howarth, C., Huang, K., Huse, S., Izard, J., Jansson, J., Jiang, H., Jordan, C., Joshi, V., Katancik, J., Keitel, W., Kelley, S., Kells, C., King, N., Knights, D., Kong, H., Koren, O., Koren, S., Kota, K., Kovar, C., Kyrpides, N., La Rosa, P., Lee, S., Lemon, K., Lennon, N., Lewis, C., Lewis, L., Ley, R., Li, K., Liolios, K., Liu, B., Liu, Y., Lo, C., Lozupone, C., Dwayne Lunsford, R., Madden, T., Mahurkar, A., Mannon, P., Mardis, E., Markowitz, V., Mavromatis, K., McCorrison, J., McDonald, D., McEwen, J., McGuire, A., McInnes, P., Mehta, T., Mihindukulasuriya, K., Miller, J., Minx, P., Newsham, I., Nusbaum, C., O’Laughlin, M., Orvis, J., Pagani, I., Palaniappan, K., Patel, S., Pearson, M., Peterson, J., Podar, M., Pohl, C., Pollard, K., Pop, M., Priest, M., Proctor, L., Qin, X., Raes, J., Ravel, J., Reid, J., Rho, M., Rhodes, R., Riehle, K., Rivera, M., Rodriguez-Mueller, B., Rogers, Y., Ross, M., Russ, C., Sanka, R., Sankar, P., Fah Sathirapongsasuti, J., Schloss, J., Schloss, P., Schmidt, T., Scholz, M., Schriml, L., Schubert, A., Segata, N., Segre, J., Shannon, W., Sharp, R., Sharpton, T., Shenoy, N., Sheth, N., Simone, G., Singh, I., Smillie, C., Sobel, J., Sommer, D., Spicer, P., Sutton, G., Sykes, S., Tabbaa, D., Thiagarajan, M., Tomlinson, C., Torralba, M., Treangen, T., Truty, R., Vishnivetskaya, T., Walker, J., Wang, L., Wang, Z., Ward, D., Warren, W., Watson, M., Wellington, C., Wetterstrand, K., White, J., Wilczek-Boney, K., Wu, Y., Wylie, K., Wylie, T., Yandava, C., Ye, L., Ye, Y., Yooseph, S., Youmans, B., Zhang, L., Zhou, Y., Zhu, Y., Zoloth, L., Zucker, J., Birren, B., Gibbs, R., Highlander, S., Methé, B., Nelson, K., Petrosino, J., Weinstock, G., Wilson, R., & White, O. (2012). Structure, function and diversity of the healthy human microbiome Nature, 486 (7402), 207-214 DOI: 10.1038/nature11234