Animales salvajes microbianos
Escherichia coliROCKY MOUNTAIN LABORATORIES, NIAID, NIH
El cuerpo humano en gran medida no es humano. Contiene billones de microbios que superan en número a las propias células 10 a 1, lo que afecta nuestra salud y comportamiento. Ahora, un consorcio internacional de alrededor de 200 científicos ha mapeado esta diversa comunidad microbiana con un nivel de detalle sin precedentes y ha demostrado cuánto varía de persona a persona.
“Esto representa otro hito más que ayudará a ampliar nuestro conocimiento sobre el mundo invisible de los microbios asociados a los humanos” dijo Peer Bork del Laboratorio Europeo de Biología Molecular, que no participó en el estudio.
El equipo, trabajando en conjunto como parte del Proyecto Microbioma Humano (HMP), estudió los microbios de 242 voluntarios sanos, de edad 18 a 40. Recolectaron muestras de 18 partes del cuerpo para mujeres y 15 para hombres, desde la fosa nasal hasta el pliegue detrás de la oreja, hábitats tan diferentes a las bacterias como los desiertos…
El proyecto ha estudiado más sitios del cuerpo, en más individuos, con mayor profundidad de secuenciación que cualquier estudio anterior, dijo Curtis Huttenhower de la Escuela de Salud Pública de Harvard, quien es el autor principal de uno de los dos artículos que describen los resultados principales, publicados hoy en Naturaleza. Muchos otros artículos, publicados en revistas PLoS, describen a los habitantes de partes específicas del cuerpo.
Al catalogar el microbioma humano sano, el HMP ya ha arrojado algunas sorpresas. Por ejemplo, aunque cada parte del cuerpo se caracteriza por algunos grupos microbianos característicos, ninguna especie estuvo presente universalmente en todos los voluntarios. Uno de los mandatos originales del HMP fue definir el microbioma central, o los errores que todos comparten, dijo Huttenhower. Parece que realmente no hay ninguno.
Y las especies de microbios que se compartieron entre las personas todavía diferían en términos de cepas específicas y composición genética de esas cepas. Incluso cuando portamos los mismos microbios, parecen tener pequeñas diferencias entre sus genomas al igual que las personas, dijo Huttenhower.
Sin embargo, estos microbios variados realizan trabajos superpuestos, incluida la creación y descomposición de nutrientes. Esta increíble diversidad de especies conduce a una increíble conservación a nivel de función molecular, dijo Rob Knight de la Universidad de Colorado en Boulder, quien formó parte del consorcio. Esto sugiere que diferentes insectos están realizando los mismos trabajos en diferentes personas, al igual que cada ciudad tiene banqueros, abogados y vendedores que hacen funcionar la ecología de la ciudad, dijo Huttenhower.
Si bien los principales microbios causantes de enfermedades eran muy raros, todos los voluntarios, a pesar de que pasaron un examen de salud riguroso, portaban microbios patógenos oportunistas como Staphylococcus aureus que normalmente son inofensivos pero que ocasionalmente se vuelven rebeldes y causan enfermedades. Esto es paralelo a la situación en nuestro propio genoma, donde las variantes genéticas que confieren un alto riesgo de enfermedad son raras, mientras que aquellas que presentan un riesgo moderado son más comunes.
El equipo de HMP reveló que nuestras comunidades microbianas son más diversa en la boca y el intestino, y menos en la vagina. También demostraron que estas comunidades son muy estables a lo largo del tiempo, al secuenciar muestras adicionales de 131 de sus voluntarios después de varios meses.
Somos similares pero diferentes, pero estables en nuestras diferencias, dijo Dusko Ehrlich del Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), que no participó en el estudio. Si todos fuéramos iguales, no habría señal. Si todos fuéramos diferentes, no podrías hacer una comparación. Si cambiáramos todo el tiempo, habría demasiado objetivo en movimiento. En cambio, tenemos la esperanza de capturar diferencias interesantes que son importantes para nuestra salud.
Hasta ahora, el HMP ha acumulado alrededor de 3,5 terabytes de datos, todos accesibles a través de bases de datos públicas. Es un verdadero tesoro, dijo Ehrlich.
Aún así, hay mucho trabajo por delante para comprender los datos, señaló Bork. Por ejemplo, ¿qué causa las diferencias individuales en la diversidad microbiana? La edad, el sexo y el peso corporal solo explican una fracción de la variación total, y es probable que otros factores, como la dieta, la geografía y la genética del huésped, también desempeñen un papel.
A pesar de la variación, el HMP todavía tiene como objetivo caracterizar un microbioma occidental saludable, que podría usarse para comprender cómo y por qué el microbioma cambia con la enfermedad y cómo interactúa con nuestras propias células y genes. Dichos estudios están cerca de proporcionar nuevas herramientas de diagnóstico y pueden conducir a nuevas formas de tratar enfermedades, dijo Huttenhower. El genoma humano ha tardado una década en traducirse a la práctica clínica, y el mismo proceso ya está comenzando para el microbioma, dijo. Será muy emocionante ver que el campo de la investigación del microbioma también comienza a influir en la medicina personalizada.
El Consorcio del Proyecto del Microbioma Humano, Estructura, función y diversidad de la salud microbioma humano, Nature, 486: 207-214, 2012.
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