El Microbioma: Una parte importante de la fisiología humana

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Por Janet Rae-Dupree, Pat DuPree

Desde casi el momento en que fueron descubiertas, las bacterias han tenido una reputación podrida. “Gérmenes”, la gente los llamaba. “Bichos”. La gente los lavaba, desarrollaba drogas para matarlos, los maldijo por causar enfermedad y muerte. Sin embargo, resulta que los 100 billones de microbios que viven en y sobre las personas – es decir, diez organismos unicelulares por cada célula humana – son un componente fundamental de la fisiología humana. En un sentido muy real, el microbioma humano es tanto un órgano funcional como lo son los intestinos en los que se empacan muchos de ellos. Pero su influencia va mucho más allá del tracto digestivo, hacia sitios como la piel, los ojos, el tracto urogenital, la nariz y los pulmones.

Los investigadores que estudian esta nube de microbios la han llamado el “segundo genoma”. El microbioma de una persona comienza a crecer al nacer – de hecho, puede ganar un punto de apoyo incluso antes de que la persona nazca – y finalmente se desarrolla en una colección de sistemas ecológicos a bordo algo parecidos a los corales, con colonias distintas que viven en simbiosis. Aunque las bacterias son de una décima a una centésima parte del tamaño de una célula humana, cada persona lleva consigo hasta cinco libras de ellas. En otras palabras, los microbios que alberga una persona pesan más que el cerebro de tres libras.

Hasta la llegada del Proyecto Microbioma Humano, que se puso en marcha en 2007, se sabía muy poco sobre estos polizones. Hubo una evolución en la comprensión de que muchos de ellos son esenciales para la vida humana, que ayudan a sintetizar ciertos nutrientes, forman una red de defensa contra microbios dañinos y juegan un papel importante en la digestión de los alimentos. Pero eran difíciles de estudiar. Muchos simplemente no se podían cultivar fuera del cuerpo, e incluso los que se podían cultivar en el laboratorio no se comportaban de la forma en que los investigadores pensaban que lo harían in vivo, o dentro del cuerpo.

Sin embargo, la tecnología de secuenciación de genes desarrollada durante la carrera para mapear el genoma humano ha creado un nuevo campo de investigación llamado metagenómica que permite a los investigadores estudiar comunidades microbianas sin tener que cultivarlas en el laboratorio. Periódicamente se publican nuevos descubrimientos, entre los que se incluyen los siguientes:

  • Hay más de 10.000 especies microbianas en el ecosistema humano -más de lo que se pensaba- y cada ser humano alberga una colección única de más de 1.000 especies.
  • Cada ser humano alberga uno de los únicos tres ecosistemas distintos de microbios intestinales, que en el futuro podrían permitir una “tipificación” microbiana similar a la que se ha hecho desde la identificación de los tipos de sangre.
  • Mientras que el genoma humano incluye aproximadamente 22.000 genes que codifican las proteínas, el microbioma tiene más de 8 millones de genes únicos que codifican las proteínas, lo que significa que hay 360 veces más genes bacterianos activos que los genes humanos en el cuerpo.
  • El microbioma proporciona componentes cruciales para la digestión y absorción de nutrientes, pero diferentes especies juegan el mismo papel en diferentes personas.
  • Incluso los adultos sanos son huéspedes de microbios patógenos que se sabe que causan enfermedades, pero estos patógenos simplemente coexisten inofensivamente en el microbioma.
  • En 2014, los investigadores publicaron un catálogo ampliado de casi 9,8 millones de genes del microbioma intestinal humano que es tres veces mayor que cualquier lista anterior de genes.