Su microbioma le da forma a su vida, pero ¿de dónde vino?
Crédito: Navid Marvi, Carnegie Institution for Science
El microbioma intestinal es un ecosistema de cientos a miles de especies microbianas que viven dentro del cuerpo humano. Estas poblaciones afectan nuestra salud, fertilidad e incluso nuestra longevidad. Pero, ¿cómo llegan allí en primer lugar?
Un nuevo trabajo colaborativo dirigido por William Ludington de Carnegie revela detalles cruciales sobre cómo se adquieren las comunidades bacterianas que componen cada uno de nuestros microbiomas intestinales individuales. Estos hallazgos, publicados en Proceedings of the National Academy of Sciences, tienen importantes implicaciones para tratamientos como los trasplantes fecales y la administración de probióticos.
«Existe una gran variación en la composición del microbioma entre individuos», Ludington explicado. «Por ejemplo, si observa la suma total de todas las especies bacterianas que están adaptadas para vivir en los sistemas gastrointestinales de los humanos, la mayoría de ellas no están presentes en la mayoría de las personas. Así de increíblemente diversas son estas poblaciones microbianas intestinales». .»
Una combinación de elementos, incluida la genética, la dieta y el medio ambiente, contribuyen a las diferencias entre nuestros microbiomas. Pero no existe una línea directa entre estos insumos y las especies que colonizan con éxito nuestras entrañas. Hay un elemento de azar en juego cada vez que estamos expuestos a un nuevo microbio en cuanto a si será adquirido y se convertirá en miembro de nuestro ecosistema intestinal. Ludington y sus colaboradores se propusieron comprender los factores que dan forma a las probabilidades de este proceso de colonización.
Aunque muchos investigadores han estudiado las composiciones del microbioma en poblaciones naturales, ha habido pocos intentos de utilizar un entorno controlado para revelar la proceso por el cual nuevas especies se unen con éxito al ecosistema microbiano intestinal. Ludington y sus colaboradoresEric Jones y David Sivak de la Universidad Simon Fraser y Jean Carlson de UC Santa Barbara desarrollaron un nuevo modelo ecológico para comprender cómo adquirimos la mezcla específica de microbios que son individuales para nuestras propias comunidades intestinales particulares.
Al trabajar en microbiomas comparativamente mucho menos complicados de moscas de la fruta, el equipo demostró que la exposición a una especie microbiana no garantiza su incorporación exitosa al ecosistema del microbioma. Descubrieron que el estado del microbioma y las interacciones entre las especies miembros del microbioma existentes establecen las probabilidades de que una bacteria recién encontrada se agregue a la mezcla.
«Incluso entre moscas genéticamente idénticas que vivían en el mismo y fueron alimentados con las mismas dietas, observamos variaciones en la composición del microbioma», dijo Sivak.
Luego, los investigadores usaron estos resultados para construir modelos matemáticos que podrían probar escenarios cada vez más complejos mediante los cuales se podrían adquirir nuevas especies de microbiomas , lo que llevó a su comprensión revolucionaria de los factores comunitarios que dan forma a la membresía en el ecosistema del microbioma.
«Piense en la composición del microbioma como una gran fiesta donde la dinámica social determina quién se va temprano y quién se queda hasta el amanecer», dijo Ludington.
Agregó Jones, el primer autor del artículo: «La colonización bacteriana depende de una serie de factores complicados que apenas estamos comenzando a comprender. Mostramos, por ejemplo, que algunos grupos de especies facilitan la colonización de los demás y, por lo tanto, es más probable que coexistan».
Estas interacciones grupales tienen implicaciones emocionantes sobre cómo se transmiten los microbiomas entre individuos, incluida la forma en que los profesionales médicos pueden conducir el microbioma de una persona hacia una composición deseada.
p>
«La belleza del enfoque matemático que implementamos es que reconoce que la colonización es una tirada de dados, pero ahora podemos atribuir el peso de los dados a las interacciones biológicas con una base molecular que se ha perfeccionado por la evolución», dijo Carlson.
Los hallazgos del equipo proporcionan un marco para examinar cuantitativamente los mecanismos de los que dependen las terapias, como los trasplantes fecales y los probióticos, avanzando hacia el objetivo final de la medicina microbiana personalizada.
Explore más
Cómo las interacciones microbianas dan forma a nuestras vidas Más información: Eric W. Jones et al, El ensamblaje del microbioma estocástico depende del contexto, Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (2022). DOI: 10.1073/pnas.2115877119 Información de la revista: Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por Carnegie Institution for Science Cita: Su microbioma da forma a su vida, pero ¿De dónde vino? (2022, 10 de febrero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-02-microbiome-life.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.