En este artículo vamos a tratar un tema muy complejo y que, sin duda, está de moda tanto en microbiología como en sus diferentes aplicaciones médicas. ¿Te suena de algo la microbiota humana?

Conceptos básicos de microbiología.

Seguramente sabrás que existen bacterias en muchas zonas del planeta totalmente diferentes, desde el océano hasta en el suelo, pasando por ambientes a priori inhóspitos como agua a alta temperatura, zonas con un pH excesivamente ácido o ambientes hipersalinos. Son los llamados organismos extremófilos (1).

Por eso se dice que los microorganismos son ubicuos, pues se localizan en prácticamente en todos los ambientes, dada su versatilidad y diversidad metabólica, sobretodo de procariotas.

Por tales motivos no nos tiene que sorprender que existan no solo bacterias, sino también arqueas, hongos, levaduras y otros microorganismos, virus incluidos (2), que se han instaurado en nuestro organismo, ya que éste supone un ambiente favorable para la vida de estos seres microscópicos, pues les proporcionamos una temperatura constante de 37 ºC, un soporte físico en el que vivir y suficiente alimento con el que se puedan nutrir.

La microbiota que es el conjunto de todos estos organismos microscópicos difiere del concepto de microbioma: llamamos microbiota humana al conjunto de estos microorganismos, y microbioma (Fig. 1), al conjunto de sus genomas (todo su ADN).

Composición de la microbiota humana normal

Pese a las numerosas investigaciones sobre microbiota humana en los últimos años, sigue abierto el debate sobre la relación entre células humanas y bacterianas.

La hipótesis que se baraja actualmente es que sorprendentemente existe un mayor número de células bacterianas que propiamente humanas (4), aunque estudios anteriores como Yatsunenko et al. (5) citado en (4) llegaban a comentar que el número de bacterias superaba en 2 a 3 órdenes de magnitud al de células humanas.

Tenemos microorganismos en la boca (tanto en la saliva como sobre los dientes, esta última comunidad microbiana llamada placa dental o biofilm propiamente hablando), en la piel, en el estómago, en el intestino grueso y delgado (4) y en los órganos sexuales (con lo cual la microbiota humana es diferente según el sexo).

Las principales bacterias en el intestino están muy bien estudiadas, hasta el punto que la bacteria mejor conocida es una bacteria del colon, la famosa Escherichia coli que tanto ha aportado a la ciencia.

Los principales taxones de bacterias intestinales son Bacteroidetes y Firmicutes, siendo algunas especies de géneros pertenecientes a estos filos, como Bacteroides, Bifidobacterium y Clostridium los que se asocian a una óptima salud intestinal (6), ya que producen butirato (un ácido graso de cadena corta) al fermentar ciertos compuestos.

Como curiosidad, decir que la microbiota de la piel es la responsable del olor a sudor y no este último compuesto de desecho de nuestro cuerpo.

Tanto la microbiota humana como el microbioma no son constantes en el tiempo. Estos difieren según los hábitos de cada persona (lo comentamos más adelante), el estado de salud (las personas con obesidad poseen tanto una microbiota humana como un microbioma diferente al de personas sanas [4]).

Por este motivo, aunque pueda resultar algo asqueroso se han hecho trasplantes de heces de personas sanas a personas con alguna enfermedad causada por bacterias, y los resultados son más que favorables, ya que las personas enfermas recuperan pronto una microbiota saludable (6).

¿Cuántas especies de bacterias son?

En cuanto al número de especies, aunque es objeto de controversia por la comunidad científica (varía según el autor y año) y no es nada fácil calcular, se estima que los humanos tenemos entre 1000 y 10000 especies bacterianas en el intestino (7) y cerca de 5000 en la piel según Fierer et al. (8) citado por Methé et al. (7).

¿Cómo han llegado hasta ahí?

Muy bien, ya sabemos que coexistimos con microorganismos, pero ¿cómo han llegado hasta a establecerse en nuestro cuerpo?

Nuestra microbiota humana se forma en el momento del nacimiento y, como ya hemos dicho, es variable a lo largo de nuestra vida, estando fuertemente influida por nuestros hábitos, como la dieta y el ejercicio físico.

Inicialmente nuestra comunidad microbiana es diferente según el tipo de parto, si es por cesárea o vaginal, ya que por ésta última vía la madre aporta bacterias beneficiosas como Lactobacillus al bebé.

Realmente hemos establecido una relación de simbiosis con nuestra microbiota, hasta el punto de que ciertas funciones vitales, así como nuestra propia existencia son posibles gracias a los microorganismos (3).

Obviamente esta relación simbiótica no ha firmado un contrato de exclusividad con el ser humano, puesto que la mayoría de seres vivos pluricelulares poseen microbiota (3).

Microbiota humana y salud

Funciones como la producción de ATP (7) en las células eucariotas son fruto de la simbiosis entre bacterias y las primeras células eucariotas, ya que las mitocondrias fueron en su momento bacterias que se adaptaron a la vida conjunta con sus células hospedadoras.

Por si fuera poco, nuestra microbiota humana lleva a cabo procesos importantes , entre ellos están el desarrollo del sistema inmunitario (9), la secreción de algunas enzimas digestivas (10) o la síntesis de vitaminas como la K y la B12.

Se destaca la enorme influencia de la dieta en la salud de la microbiota intestinal (10), ya que supone la comunidad microbiana de mayor relevancia en nuestro cuerpo, tanto por su influencia en el sistema digestivo como a nivel cerebral (11).

Por ello es importante alimentar a las bacterias de nuestro intestino con moléculas que puedan digerir como la fibra o el almidón resistente, en tanto que deberíamos evitar dietas muy altas en grasas y en alimentos procesados ya que a la larga puede desembocar en un estado de disbiosis (Fig. 2), esto es una alteración tanto de la microbiota humana como del microbioma que lleva asociado.

Resumen

• Poseemos una relación de co-evolución con los microorganismos que viven con nosotros.
• La microbiota humana y el microbioma cambia según tus hábitos, edad, sexo, etc.
• Debemos tener un compromiso con nosotros mismos (y con nuestras bacterias) para cuidarlas como es debido, ya que su salud repercute directamente en la nuestra.

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Referencias.

1. Madigan MT, Martinko JM, Bender KS, Buckley DH, Stahl DA. Brock. Biología de los microorganismos. Pearson, 14th edición. 2015. 1099 p.
2. Carding SR, Davis N, Hoyles L. Review article: the human intestinal virome in health and disease. Vol. 46, Alimentary Pharmacology and Therapeutics. Blackwell Publishing Ltd; 2017. p. 800–15.
3. Rosenberg E, Zilber-Rosenberg I. Microbes drive evolution of animals and plants: The hologenome concept. Vol. 7, mBio. American Society for Microbiology; 2016.
4. Sender R, Fuchs S, Milo R. Revised Estimates for the Number of Human and Bacteria Cells in the Body. PLoS Biol. 2016 Aug 19;14(8).
5. Yatsunenko T, Rey FE, Manary MJ, Trehan I, Dominguez-Bello MG, Contreras M, et al. Human gut microbiome viewed across age and geography. Vol. 486, Nature. Nature Publishing Group; 2012. p. 222–7.
6. García-García-de-Paredes A, Rodríguez-de-Santiago E, Aguilera-Castro L, Ferre-Aracil C, López-Sanromán A. Trasplante de microbiota fecal. Gastroenterol Hepatol. 2015 Mar 1;38(3):123–34.
7. Methé BA, Nelson KE, Pop M, Creasy HH, Giglio MG, Huttenhower C, et al. A framework for human microbiome research. Nature. 2012 Jun 14;486(7402):215–21.
8. Fierer N, Hamady M, Lauber CL, Knight R. The influence of sex, handedness, and washing on the diversity of hand surface bacteria. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008 Nov 18;105(46):17994–9.
9. Gensollen T, Iyer SS, Kasper DL, Blumberg RS. How colonization by microbiota in early life shapes the immune system. Vol. 352, Science. American Association for the Advancement of Science; 2016. p. 539–44.
10. Bretin A, Gewirtz AT, Chassaing B. Microbiota and metabolism: What’s new in 2018? Vol. 315, American Journal of Physiology – Endocrinology and Metabolism. American Physiological Society; 2018. p. E1–6.
11. Heijtz RD, Wang S, Anuar F, Qian Y, Björkholm B, Samuelsson A, et al. Normal gut microbiota modulates brain development and behavior. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Feb 15;108(7):3047–52.