CIENCIA

Secretos del microbioma

Secretos del microbioma
Secretos del microbioma

¿Qué tiene que ver el intestino con el alzhéimer, el Parkinson y el autismo? Según algunos estudios científicos se ha correlacionado la presencia de ciertos microorganismos que habitan en el intestino, con determinadas enfermedades, aunque por ahora no hay nada concluyente.

Los microorganismos (bacterias, hongos, virus) forman grupos o comunidades llamados microbiomas, que se encuentran en cualquier ambiente o sustrato.

La obesidad, las intolerancias alimenticias y enfermedades autoinmunes también se han asociado a la flora intestinal, aunque de acuerdo con Silvio Vega, médico especialista en Microbiología y presidente de la Asociación Panamericana de Infectología, no se puede afirmar en este momento que sean trastornos del microbioma, aun cuando se encuentran relaciones. “Mucho menos, debemos aceptar tratamientos basados en estos hallazgos”, advierte.

De manera incipiente, se sabe que la relación microbio-hospedero es indispensable y tiene múltiples funciones dependientes del tipo de microorganismos y la parte corporal que los contiene, señala Vega.

En las plantas, las raíces, hojas, tallo y frutos tienen diferentes tipos de microorganismos. De igual manera, en los humanos, la composición del microbioma varía según la parte del cuerpo, ya sea la piel, boca, fosas nasales, vagina, intestino, etc.

“El microbioma es una comunidad cooperativa que, en condiciones normales, funciona acorde con la fisiología humana o animal y su alteración se traduce en manifestaciones fisiopatológicas del cuerpo hospedero”, expresa Vega.

RELACIÓN ENTRE GENES,  MICROBIOMA  Y AMBIENTE

Secretos del microbioma
Secretos del microbioma

Para los científicos, conocer el microbioma es fundamental para evitar intervenciones que lo alteren o lo modifiquen, afectando la salud.

“El microbioma humano intestinal juega un papel importante como recipiente de microorganismos y genes de resistencia a los antimicrobianos”, menciona Silvio Vega, médico especialista en microbiología.

“Se conoce muy bien sobre la trasmisión horizontal de genes de resistencia entre bacterias, sobre todo en los pacientes con enfermedades crónicas, que son sometidos a tratamientos frecuentes con antibióticos y que frecuentan los centros hospitalarios. Genes que determinan resistencia a penicilinas, cefalosporinas, carbapenems, macrólidos y quinolonas, pueden ser encontrados en el intestino de estos pacientes”, añade el médico.

También, menciona que es importante aprender sobre las relaciones entre el genoma humano y el microbioma.

“Los estudios del genoma humano describen importantes relaciones entre la variación del genoma y el microbioma. El crecimiento del microbioma y el desarrollo del sistema inmune, también tiene muchos aspectos que hay que entender y que se han encontrado relacionados al desarrollo de enfermedad”, señala.

Por otro lado, conocer el microbioma permite modificarlo para evitar o tratar enfermedades. Recientemente, se plantea en estudios el uso de técnicas como la edición genética, para interferir en la transferencia horizontal de genes de resistencia, y así contrarrestar la resistencia a los antibióticos.

Destaca que el microbioma es un concepto nuevo “de una estructura muy antigua que hasta ahora se comienza a entender”. “Me atrevo a predecir que estamos en la punta del iceberg del conocimiento sobre el papel que juegan los microorganismos en la vida del universo”.

EN EL MUNDO VEGETAL

En el ámbito de las plantas, el estudio del microbioma permite por un lado, mejorar la agricultura y por otro, hacer bioprospección.

Hay hongos asociados a plantas que producen compuestos que pueden tener aplicaciones para tratar enfermedades en humanos, explica el Dr. Luis Mejía, investigador del Instituto de Investigaciones Científicas y Servicios de Alta Tecnología (Indicasat), que estudia el microbioma de las plantas y cómo éste afecta sus defensas contra enfermedades.

Hay miles de microorganismos asociados a una planta en particular, especialmente en el trópico. Mejía ha estudiado, sobre todo, los hongos microscópicos endófitos -que no causan daño o síntoma aparente en la planta- en árboles de cacao y plantas de café de tres variedades.

“Nos enfocamos principalmente en las partes aéreas de las plantas, en las hojas, y sabemos que algunos pueden inducir la resistencia de la planta contra enfermedades. Eso es importante desde el punto de vista práctico para proteger cultivos”.

Mejía y su equipo describen la diversidad de organismos presentes, y tratan de determinar cuáles son los “buenos” para modular el microbioma con el fin de que las plantas sean más tolerantes a las enfermedades.

Secretos del microbioma
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En los humanos se observan diferencias entre los microbiomas de las personas, que pueden variar por la dieta, el entorno, medicamentos, etc. En algunos casos se han hecho experimentos de trasplantes de microbiota de heces para tratar a enfermos con la bacteria clostridium difficile. Es decir, hay una transferencia de microorganismos saludables.

Bajo ese mismo concepto se puede trabajar con las plantas. “Si sabemos cuáles microorganismos están allí y lo que están haciendo, podemos aumentar las poblaciones de esos microorganismos buenos para incrementar la defensa a enfermedades”, explica Mejía.

Los microorganismos también ayudan a captar nutrientes que aumentan la producción.

En estudios de árboles de cacao, observaron que hay hongos endófitos asociados que aumentan la resistencia de la plantas, y uno de los mecanismos es mediante la inducción de genes de resistencia a los patógenos.

“Haciendo esos estudios, encontramos que afectan no solo la expresión genética, sino también la fisiología fotosintética de la planta, el metabolismo del nitrógeno. Un microorganismo por sí solo es capaz de cambiar o afectar muchos procesos en las plantas que antes pensábamos que eran estrictamente controlados por la planta”, señala.

Es decir, hay una interacción del microbioma con el ambiente y la genética de la planta o el hospedero.

Algunos microorganismos son capaces de beneficiar a la planta bajo ciertas condiciones ambientales y bajo otras, se comportan como un parásito.

Lo mismo sucede en el humano puede haber bacterias “buenas” en su microbioma, pero si hay demasiadas, pueden tener un efecto negativo.

Cuando se trata de una infección de un patógeno también se afecta la comunidad de hongos buenos.

En los humanos, cuando hay una infección y se toma un antibiótico, no solo afecta el microorganismo “malo” o patógeno, sino también causa una reducción de la microbiota bacteriana regular.

Mejía señala que una pregunta de investigación ahora es cómo el manejo agronómico influye en la diversidad y abundancia de hongos endófitos en plantas de café.

“Parte de lo que queremos hacer es identificar cuáles son esos organismos buenos en el café, para en un futuro no muy lejano hacerlos crecer en grandes cantidades y devolverlos a la finca, aplicándolos con una técnica muy similar a la de bombas de aspersión”.

El equipo también está ideando un proyecto para conocer la interacción entre microbioma, clima y calidad del café.

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