EL MICROBIOMA Y LA MICROBIOTA

¿Hay un universo en nuestro organismo?
Cat. emérita de Genética UZ. Académica de la RACZ

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24.11.2020

¿Hay un universo en nuestro organismo? ¿Quién comparte nuestro cuerpo? Cada humano no somos un ente único, dentro de nosotros conviven billones de seres microscópicos muchos de los cuales son beneficiosos para el correcto funcionamiento fisiológico.

¿Qué son el microbioma y la microbiota?

El microbioma es el conjunto de microbios (bacterias, arqueas, virus, hongos y protistas) incluyendo sus genes y metabolitos, así como las condiciones ambientales que les rodean. La microbiota es el conjunto de microorganismos que residen en nuestro cuerpo.

Hasta hace poco tiempo, a los microorganismos que se localizaban en nuestro intestino se le llamaba flora intestinal, hoy en día se la denomina microbiota, término mucho más correcto que el anterior, porque no se trata de plantas.

El microbioma es la nueva frontera de la medicina personalizada.

Nuestro organismo no es solo nuestro cuerpo, sino que conlleva, junto con él, a billones de microorganismos: virus, bacterias, arqueas, hongos y protistas que le acompañan.

Como su nombre indica tienen tamaños que van desde nanómetros (nm) a micrómetros (μm), mucho más pequeños que cualquiera de nuestras células ya que una célula humana tiene desde 7 μm (eritrocito) a 150 μm (oocito).

Hay bacterias, por ejemplo, a las que se les llama bacterias buenas porque nos benefician, como por ejemplo Escherichia coli, las bifidobacterias o las lactobacterias. Mientras que a otras se les llama bacterias malas porque su presencia perjudica nuestra salud, como por ejemplo las bacterias Enterococcus faecalis, Campylobacter o Clostridium difficile.

Por orden de simplicidad en la estructura de los microorganismos, éstos se pueden clasificar:

A.- Procariotas. Microorganismos unicelulares sin organización del núcleo. Su base genética, ya sea el ARN ya sea el ADN, no está organizada en un núcleo dentro de la célula. Su organismo es una única célula con el ADN o ARN en el interior junto con el resto de corpúsculos celulares.

A.1.- Dentro de estos seres procariotas están los virus, que pueden ser virus ARN o ADN, son entes eminentemente simples en su estructura, tan solo tienen el ácido nucleico con unos pocos genes envuelto en cápsulas de proteínas y poco más. Tienen tamaños alrededor de 200 nm= 2 x 10 -7 metros (1 nm es la mil millonésima parte del metro).

El coronavirus que tanto daño nos está haciendo en este año 2020, es un virus ARN envuelto en una cápsula de proteína y rodeado de unas pocas proteínas más.

Los virus no tienen los genes suficientes como para poder sintetizar su ácido nucleico ni sus propias proteínas y tienen que infectar a otras células para poder reproducirse. Se introducen en células ya sean bacterias (entonces se le llama bacteriófagos) o ya sean células eucariotas (células de plantas, de animales o de humanos).

A.2.- Bacterias. Las bacterias son igualmente procariotas y unicelulares, aunque con una mayor organización celular. Todas ellas tienen ADN como material genético, organizado en un solo cromosoma, de forma circular, que puede albergar entre 3000 y 5000 genes y también pequeñas moléculas de ADN, igualmente circular, en mayor número que se denominan plásmidos. Las bacterias tienen los genes suficientes para sintetizar sus propios materiales, reproducirse y vivir de forma autónoma. El tamaño de una bacteria se encuentra entre 0,5 y 5 μm. Mil veces mayor que un virus. (1 μm es la millonésima parte de 1 metro).

A.3.- Las arqueas. Son semejantes a las bacterias; de hecho, hasta 1977 se les englobaba dentro de ellas, pero en ese año, Carl Woese y George E. Fox las identificaron como diferentes a las bacterias. Tienen ADN como material hereditario y varios ARN ribosómicos diferentes a las bacterias, su membrana celular incorpora lípidos isoprenoides con enlaces éter unidos a una base de glicerol-1-fosfato y en su ADN se han identificado algunas secuencias que las acercan a los seres eucariotas. Tienen un tamaño entre 0,5 y 15 μm.

B. Eucariotas. Los seres eucariotas tienen ADN como material genético organizado en la célula dentro del núcleo, separado del resto de orgánulos que se encuentran en el citoplasma. Todos los vegetales, animales y la especie humana somos seres eucariotas.

También dentro de nuestro organismo tenemos seres eucariotas, como por ejemplo:

B. 1. Hongos unicelulares Los hongos no son plantas, no realizan la fotosíntesis, son un reino diferente. Pueden ser unicelulares, formados por una sola célula, como las levaduras, y pluricelulares formados por muchas células. Los hongos unicelulares pueden encontrarse en nuestro organismo, como las levaduras. Algunas levaduras son patógenas para los seres humanos, especialmente Candida albicans, Histoplasma y Blastomyces.

B.2. Protozoos unicelulares. Por ejemplo, Plasmodium, que es un protozoo esporozoario que provoca la malaria o paludismo: P. falciparum, P. malariae, P. ovale y P. vivax, de las cuales la primera especie es la más virulenta y la que produce la mayor mortalidad. Protozoos flagelados como Giardia, Trichonosomas; Protozoos ciliados como Paramecium; Protozoos esporozoarios como Plasmodium (0,5 μm), Toxoplasma; Protozoos rizópodos como Ameba.

Los humanos no podemos vivir saludablemente si no es por la simbiosis en equilibrio con las bacterias benéficas. Este equilibrio se llama eubiótica.

El microbioma humano tiene aproximadamente 100 billones de microbios (48 billones de bacterias y unos 60 billones de virus), la mayor parte de los cuales viven en nuestro intestino.

¿Qué partes del cuerpo acumulan más microorganismos?

A pesar de ser tantos, estos huéspedes no ocupan mucho espacio pues son mucho más pequeños que nuestras células. Se encuentran alojados en la piel, en las mucosas y, sobretodo, en el tubo intestinal humano, con una clara preponderancia en el intestino grueso.

Nuestros microbios representan en nuestro organismo entre 2 y 3 kilos, doblando el peso de nuestro cerebro. Tenemos más masa bacteriana que materia gris. El cerebro humano pesa entre 1 y 2 Kg.

Las bacterias benéficas nos ayudan en la digestión y metabolismo de los alimentos, ya que generan vitaminas del complejo B, el ácido fólico, la vitamina K y la biotina, producen enzimas digestivos: lactasa (digiere el azúcar de la leche), proteasas (digieren proteínas), amilasas (digieren almidones) y lipasas (digieren grasas); generan ácido láctico que favorece la absorción de minerales como el calcio, el hierro y el fósforo; ayudan a generar azúcares y grasas, digiriendo azucares complejos aportados por la dieta (que el humano no puede digerir).

Y también realizan funciones defensivas: Constituyen una barrera defensiva de primer orden; compiten con los microorganismos patógenos por los nutrientes y así los mantienen bajo control; alteran los niveles de pH y de oxígeno haciéndolos desfavorables a los patógenos; producen peróxido de hidrógeno, un potente desinfectante. Producen antibióticos naturales. Disminuyen el colesterol alto. Desactivan contaminantes y sustancias tóxicas y generan sustancias anticancerígenas. Modulan el envejecimiento. Y cientos de beneficios mas.

Hay muchos factores que desequilibran las bacterias intestinales

* Estrés.

* Lactancia artificial.

* Uso recurrente de antibióticos.

* Consumo regular de azúcar refinado.

* Falta de consumo de frutas y de verduras.

Diversos fármacos: esteroides, antiinflamatorios, anticonceptivos, laxantes, etc.

* Consumo excesivo de bebidas alcohólicas.

* El cloro presente en el agua potable.

* Alto consumo de grasa en la dieta. Etc.

¿CÓMO SE PUEDEN FORTALECER LAS BACTERIAS INTESTINALES?

1.- Consumiendo alimentos prebióticos, así llamados porque proporcionan azúcares complejos que contribuyen a la nutrición de las bacterias intestinales (consumo regular de frutas y de verduras).

2.- Ingiriendo alimentos probióticos que aportan bacterias benéficas vivas que colonizan nuestro intestino, como los productos lácteos fermentados: el yogurt, el kefir, etc.

El prebiótico asegura la supervivencia de las bacterias porque las alimenta y el probiótico aporta bacterias viables.

La alteración del microbioma intestinal se asocia con múltiples enfermedades

Infecciones frecuentes.

Algunos tipos de alergias y enfermedades autoinmunes,

c. Alteraciones del tubo digestivo y del metabolismo: obesidad, diabetes, colesterol alto y algunas alteraciones del hígado.

d. Problemas de piel.

e. Algunos tipos de cáncer (la bacteria Helicobacter pylori, en el cáncer de estómago).

f. Procesos degenerativos del sistema nervioso (Parkinson y Alzheimer).

g. Osteoporosis.

El desequilibrio de la población bacteriana intestinal genera endotoxinas y conlleva elevados niveles de oxidación, acumulación de grasa (mayor riesgo de obesidad, diabetes y enfermedad cardiovascular) y promueve la inflamación crónica.

¿Qué aplicaciones tiene el microbioma y la microbiota en la actualidad ?

1.- Diagnóstico de las enfermedades causadas por el desequilibrio de nuestro microbioma.

2.- El estudio MetaHIT, que investigó en profundidad el microbioma describiendo que la población se clasifica en tres grandes grupos según su flora intestinal, da la posibilidad del trasplante de microbiota fecal (TMF) que ayuda a reemplazar algunas bacterias "malas" en el colon por otras bacterias "buenas.

3.-Colaborar a la lucha contra el calentamiento global y el cambio climático.

¿Cómo puede hacerse esta última colaboración?

El calentamiento global y el cambio climático son amenazas importantes para la humanidad y el futuro. La producción animal, especialmente el ganado, comparte una gran porción en este problema al causar el 16% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero. Debido a la fermentación en el tracto digestivo del ganado, se libera muchísimo gas, de forma especial metano. Este procedimiento funciona como una planta de biogás.

Se está luchando para modificar la microbiota del ganado, con el fin de reducir las bacterias productoras de metano y aumentar otros microorganismos beneficiosos y lograr una producción animal sostenible.

EQUILIBRIO ENTRE LA MICROBIOTA Y NUESTRO ORGANISMO

Ya se han obtenido evidencias claras de que hay unas 3.000 especies diferentes de bacterias que viven en el cuerpo humano y cada una cumple sus funciones en su hábitat. Cuando una cepa bacteriana pierde influencia y otra ocupa su espacio, se altera el equilibrio del organismo y aparecen determinadas patologías.

LA VIDA Y LA SALUD HUMANAS SON IMPOSIBLES SIN LA SIMBIOSIS EQUILIBRADA CON LAS BACTERIAS. ¡LAS BACTERIAS BUENAS, EN EQUILIBRIO, SON NUESTRAS AMIGAS!

 

M. Victoria Arruga Laviña. Catedrática emérita de Genética, Universidad de Zaragoza. Miembro de número de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas, Químicas y Naturales de Zaragoza.

 

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