El Microbioma, considerado un órgano más de nuestro cuerpo por sus múltiples funciones
En el artículo de hoy os traemos un tema recurrente y a la vez muy interesante. Hace poco, hablábamos de la importancia de las relaciones sociales para favorecer la riqueza de nuestro microbioma. Hoy pondremos el foco en otros puntos relacionados a este mismo tema con el fin de llevar luz a una cuestión que nos afecta e interesa a todos.
Los inicios
La colonización inicial de la microbiota intestinal humana comienza en el útero y está fuertemente influenciada por exposiciones microbianas al nacer. La siembra inicial y el desarrollo de esta comunidad microbiana pueden tener consecuencias fisiológicas a largo plazo.
La microbiota intestinal se considera uno de los elementos clave que contribuyen a la regulación de la salud del huésped. Prácticamente todos los sitios de nuestro cuerpo están colonizados por microorganismos. Debido al desarrollo de herramientas y técnicas moleculares (metagenómica, metabolómica, lipidómica, metatranscriptómica), las complejas interacciones que ocurren entre el huésped y los diferentes microorganismos se están descifrando progresivamente. Hoy en día, las desviaciones de la microbiota intestinal están relacionadas con muchas enfermedades, como la obesidad, la diabetes tipo II, la esteatosis hepática, las enfermedades intestinales y varios tipos de cáncer. Por lo tanto, se sugiere que varias vías involucradas en la inmunidad, la energía, el metabolismo de los lípidos y la glucosa se ven afectadas.
Los cambios en la microbiota
Estudios longitudinales de baja resolución en 14 bebés (Palmer et al., 2007) y estudios de alta resolución en un solo bebé (Koenig et al., 2011) han documentado el aumento gradual de la diversidad filogenética, el ensamble comunitario no aleatorio, los efectos de introducir alimentos en la mesa y los grandes cambios taxonómicos que pueden ocurrir durante la infancia. Otros estudios de alta resolución examinaron la falta de dinámica del desarrollo del microbioma intestinal infantil en niños con desnutrición aguda severa. Estos últimos pequeños que se estudiaron, exhibieron disminución de la “madurez de la microbiota”. Esto demuestra que los eventos en el desarrollo temprano del microbioma pueden desempeñar un papel en la promoción de la susceptibilidad o la protección contra enfermedades más adelante en la vida.
En el estudio abajo citado, se discuten numerosos mecanismos moleculares que explican cómo las bacterias intestinales pueden estar relacionadas causalmente con la protección o la aparición de enfermedades. En conjunto, comprender la complejidad y los aspectos moleculares que vinculan a los microbios intestinales con la salud ayudará a sentar las bases para nuevas terapias que ya se están desarrollando. http://dx.doi.org/10.1136/gutjnl-2021-326789
Microbiota versus enfermedades
Las asociaciones entre la composición del microbioma intestinal y el estado de la enfermedad han sido ampliamente reportadas, mientras que estudios recientes han demostrado un papel para el microbioma intestinal en la influencia de órganos remotos, mucosas y función inmune.
Actualmente, los esfuerzos están puestos en comprender la historia natural del desarrollo del microbioma en humanos en el contexto de los resultados de salud, en paralelo con la mejora de nuestro conocimiento de las interacciones moleculares entre el microbioma y el huésped. Estos esfuerzos tienen como objetivo desarrollar enfoques efectivos para rehabilitar los ecosistemas microbianos humanos perturbados como un medio para restaurar la salud y prevenir enfermedades.
El objetivo de esta revisión abajo citada en el enlace, se describen las asociaciones entre la composición del microbioma intestinal y varios tipos de enfermedades crónicas y se discuten los vínculos con la dieta habitual y los componentes de la dieta. https://doi.org/10.1038/s41430-021-00991-6
La estabilidad del microbioma
Un aspecto notable del microbioma intestinal de un individuo sano es cuán estable es. A pesar de los cambios diarios en las fuentes de alimentos, el consumo de alcohol, los hábitos de sueño y otros comportamientos que se ha demostrado que afectan la composición del microbioma, salvo perturbaciones importantes (por ejemplo, antibióticos o infecciones), el 90 % de las cepas intestinales persisten durante un año y aproximadamente el 60 % persisten durante cinco años.
Se cree que los rasgos que se destacan en la supervivencia (tolerancia al oxígeno y esporulación) promueven una persistencia en el medio ambiente o entre huéspedes adicionales y, por lo tanto, una mayor dependencia de las vías de transmisión horizontal. Es probable que una variedad más amplia de rasgos esté involucrada en otros aspectos de la persistencia de la microbiota intestinal. Algunos pueden favorecer una sola ruta de transmisión, como los genes involucrados en el pH o las respuestas al estrés osmótico o la unión a un tipo de partícula; la colonización del huésped puede requerir ciertos factores de adhesión; y el mantenimiento dentro de un huésped puede involucrar genes involucrados en la evasión inmune, el metabolismo o el antagonismo microbiano, por sugerir algunos.
La mutagénesis de transposones de microbios humanos introducidos en un ratón que alberga un microbioma humano simplificado ha revelado que los rasgos involucrados en la competencia de nutrientes son los más importantes para la colonización del huésped. Dichos experimentos están conectando lo que sabemos sobre los rasgos genéticos que otorgan a los patógenos una mejor transmisión y colonización con las características explotadas por los comensales dentro del intestino.
Asimismo, será importante determinar qué papel juegan las estrategias de dispersión en los microbiomas de pacientes con diversas enfermedades. Los autores muestran que los niños adquieren un número cada vez mayor de organismos persistentes en sus microbiomas intestinales hasta alrededor de los 10 años, lo que fomenta la noción de que estos organismos de larga duración sirven como un “segundo genoma”.
Se ha demostrado que el mantenimiento de las especies de Bacteroides es importante para el envejecimiento intestinal, pero las bacterias persistentes dentro del intestino inflamado pueden diferir más ampliamente que las del intestino humano sano y probablemente dependan de un conjunto de factores de colonización diferentes para mantenerse.
En general, una mejor comprensión de las estrategias de persistencia y dispersión de la microbiota intestinal, mejorará nuestro conocimiento sobre la evolución y el ensamblaje del microbioma intestinal y ayudará a diseñar manipulaciones terapéuticas de nuestras comunidades intestinales.
En un estudio de muestras fecales de 37 adultos sanos de EE. UU. muestreados de 2 a 13 veces hasta con 296 semanas de diferencia reveló que albergaban 195 ± 48 cepas bacterianas, que representaban 101 ± 27 especies. En promedio, su microbiota individual era notablemente estable, con un 60 % de las cepas restantes en el transcurso de 5 años. La estabilidad siguió una ley de potencia que, cuando se extrapola, sugiere que la mayoría de las cepas en el intestino de un individuo residen durante décadas.
Los miembros de Bacteroidetes y Actinobacteria son componentes significativamente más estables que el promedio de la población.
Otra muestra de un estudio dietético con restricción calórica mostró que la estabilidad del peso es un predictor significativamente mejor de la estabilidad de la microbiota que el intervalo de tiempo entre las muestras. Después de generar colecciones ordenadas clonalmente de bacterias anaerobias a partir de muestras fecales congeladas recolectadas de seis individuos de peso estable muestreados con 7 a 69 semanas de diferencia, se generaron borradores de secuencias genómicas para 534 aislamientos que representan 188 cepas y 75 especies.
Las cepas, definidas como aisladas, que comparten >96 % de su contenido genómico, se mantuvieron a lo largo del tiempo dentro de un individuo y entre miembros de la familia, pero no entre individuos no emparentados. Por lo tanto, los primeros colonizadores intestinales, como los adquiridos de nuestros padres y hermanos, tienen el potencial de ejercer sus efectos fisiológicos, metabólicos e inmunológicos durante la mayor parte de nuestras vidas, y tal vez durante todas. DOI: 10.1126/ciencia.1237439
La variación en el microbioma intestinal humano puede reflejar el estilo de vida y los comportamientos del huésped e influir en los niveles de biomarcadores de enfermedades en la sangre. Comprender las relaciones entre los microbios intestinales y los fenotipos del huésped es fundamental para comprender el bienestar y la enfermedad.
En el estudio abajo citado, se examinaron las asociaciones entre la microbiota intestinal y 150 características fenotípicas del huésped en aproximadamente 3400 individuos. Se identificaron ejes principales de variación taxonómica en el intestino y un máximo de diversidad.
Los resultados sugieren oportunidades potenciales para intervenciones específicas que alteren la composición del microbioma para mejorar la salud del huésped. La variación en el microbioma intestinal humano puede reflejar el estilo de vida y los comportamientos del huésped e influir en los niveles de biomarcadores de enfermedades en la sangre. Comprender las relaciones entre los microbios intestinales y los fenotipos del huésped es fundamental para comprender el bienestar y la enfermedad. https://doi.org/10.1038/s41467-020-18871-1
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