FECHA: 27/09/2019
AUTOR Mª TERESA TEJEDOR JUNCOILUSTRACIÓN CARLA GARRIDO PUERTA
Microbiología. Facultad de VeterinariaInstituto de Investigaciones Biomédicas y SanitariasUniversidad de Las Palmas de Gran Canaria
La célula es la unidad anatómica y funcional de los seres vivos. Existen dos tipos celulares fundamentales: eucariotas (con núcleo) y procariotas (sin núcleo). Durante siglos se ha considerado que los animales (incluyendo al ser humano) y los vegetales estaban formados por células eucariotas, mientras que las células procariotas incluían las bacterias y arqueas. Llamamos microbiota a la población total de microorganismos presentes en un ser vivo y microbioma al conjunto de genes que poseen dichos microorganismos. Los primeros estudios sugerían que casi la mitad de las células presentes en el ser humano eran bacterias. Actualmente, se considera que ese porcentaje está alrededor del 10%.
Durante años, el papel de los microorganismos presentes en los seres humanos y en el resto de los animales era poco conocido. Se pensaba que protegían de las infecciones mediante la competencia por el nicho ecológico (si el espacio ya estaba ocupado, los patógenos tendrían más dificultades para establecerse), producían algunas sustancias en el intestino (por ejemplo, la vitamina K) o intervenían en la degradación de alimentos. Y poco más. El estudio de la microbiota se veía dificultado por la existencia de numerosos tipos de microorganismos, con diferentes requerimientos de cultivo y pruebas de identificación. Pero las nuevas tecnologías, como los secuenciadores de ADN de alto rendimiento, permiten ya identificar y valorar la abundancia relativa de microorganismos, lo que simplifica el estudio de la microbiota de cada zona del cuerpo. Esto ha posibilitado estudiar la microbiota del ser humano.
Si consideramos nuestro organismo como un planeta, cada zona del mismo (piel, intestino, mucosas respiratorias, etc.) representaría un ecosistema diferente y estaría poblada por un conjunto de microorganismos distinto. Estas poblaciones pueden variar en función de diferentes factores: presencia/ausencia de determinados nutrientes, alteraciones del pH, de la concentración de oxígeno o de la temperatura, humedad, etc. Y lo mismo que en cualquier ecosistema, en cada zona la población puede evolucionar, proliferando unos microorganismos u otros en función de esos factores.
Existe lo que podemos llamar una “microbiota normal” o sana, que puede verse alterada por diversos motivos, dando lugar, en ocasiones, a una situación patológica. Por ejemplo, se ha visto que, tras tratamientos prolongados con antibióticos, la microbiota intestinal se ve alterada y tarda hasta un año en volver a su situación de equilibrio. Si la alteración es tan grande que no se puede recuperar de forma autónoma, se necesita restaurar el equilibrio mediante reintroducción de una población sana de microorganismos, es decir, haciendo un trasplante de materia fecal. Estos trasplantes se han realizado con éxito para el tratamiento de la colitis ulcerosa, que puede aparecer tras el uso de antibióticos muy potentes durante largo tiempo para tratar infecciones graves. Existen ya Bancos de Materia Fecal, que funcionan como los Bancos de Sangre o los de Órganos para donaciones.
También se ha visto que hay una correlación entre la obesidad y la composición de la microbiota. Comparando ratones obesos y ratones delgados se comprobó que los ratones obesos tienen una proporción mucho mayor de bacterias del grupo de las Firmicutes y mucho menor de Bacteroidetes que los ratones delgados. Si se hacen trasplantes de materia fecal, desde ratones obesos a ratones delgados, se induce obesidad. Esto explicaría por qué algunas personas engordan más que otras aunque reciban la misma dieta. ¡Pero no podemos achacarle a nuestros microorganismos toda la responsabilidad de nuestro sobrepeso! Habría que estudiar la relación entre la microbiota intestinal, la dieta y la genética humana para poder diseñar probióticos complejos que modifiquen la microbiota de personas obesas y así ayudarlas a adelgazar. También se ha estudiado la microbiota vaginal de pacientes que habían sufrido repetidos abortos sin que se pudiera encontrar la causa. Se comprobó que su microbiota vaginal era significativamente diferente de la de voluntarias sanas. Este hallazgo ha abierto la posibilidad de trasplantar microbiota vaginal de donantes sanas para el tratamiento de ésta y otras patologías.
Actualmente, hay muchas líneas de investigación abiertas sobre la microbiota y el microbioma y la posible relación de los cambios en su composición con diferentes patologías o síndromes. Se estudia su papel en enfermedades alérgicas (el asma), en enfermedades pulmonares (la fibrosis quística) e incluso en trastornos neuropsiquiátricos (el autismo o el trastorno por déficit de atención). En algunos de estos casos se encuentra correlación entre alteraciones en la microbiota y la patología estudiada, pero no se ha podido establecer un efecto causal, es decir, no ha sido posible demostrar si la microbiota alterada es la causa o simplemente una consecuencia de la patología.
Algunas bacterias pueden establecer relaciones simbióticas con diversos animales, aportándoles propiedades que les confieren ventajas evolutivas. Este es el caso de la abubilla, el pez cardenal, el pez globo o el pulpo de anillos azules. Algunas bacterias presentes en la glándula uropigial de las abubillas sintetizan bacteriocinas, que impiden el crecimiento de otros microorganismos. Las hembras de esta ave untan los huevos en el nido con la secreción de esa glándula y así les confieren protección frente a infecciones. Además, como el olor de la secreción es desagradable, los huevos son menos apetecibles para los depredadores. En el pez cardenal encontramos algunas especies que son bioluminiscentes, porque poseen bacterias simbióticas que son capaces de emitir luz. El papel del órgano luminoso de estos peces no está totalmente caracterizado, pero parece que podría servir para atraer el zooplancton y para despistar a predadores. El pez globo y el pulpo de anillos azules sintetizan toxinas, codificadas en el microbioma de las bacterias simbióticas y ello les permite evitar ser atacados por depredadores.
El microbioma se considera en la actualidad un órgano más, con sus características fisiológicas y sus propias patologías. El conocimiento de la estructura, composición e interacciones entre los diferentes microorganismos que componen la microbiota de un ser vivo, su relación con la salud física y mental, y su papel en el éxito evolutivo de determinadas especies, representan un fascinante desafío.