Microbioma: el primer “mapa” de nuestras bacterias, el segundo genoma humano

El microbioma
humano es el conjunto de los microbios y sus genes que pueblan nuestro cuerpo.
Conocerlo es un inmenso trabajo comparable con el Proyecto Genoma Humano.
Algunos ya consideran al microbioma humano como nuestro segundo genoma. 

El primero fue Anton van Leeuwenhoek, que con rudimentarios
microscopios que él mismo se fabricaba vio unos “animálculos” que habitan en
nuestra boca. Hace
cinco años el Instituto de Salud de EE.UU. lanzó un ambicioso proyecto denomina
Proyecto Microbioma Humano para conocer
las bacterias que pueblan nuestro organismo. Se trata del mayor estudio hecho
hasta ahora y ha supuesto un enorme trabajo previo para definir y estandarizar
los protocolos de trabajo y las técnicas de secuenciación y análisis
bioinformático, muchas de ellas desarrolladas específicamente para llevar a
cabo este proyecto. Han colaborado más de 200 científicos de 80 instituciones
distintas. Se han secuenciado y analizado muestras de 242 personas sanas (129
hombre y 113 mujeres), de cada una de ellas se han tomado muestras al menos 3
veces durante 22 meses, de 18 partes distintas del cuerpo (9 de distintas zonas
de la cavidad oral, 5 de la piel, 1 de heces y 3 de vagina). En total más de
11.000 muestras. Los resultados se publicaron en varios trabajos de forma
simultánea en Nature y PLoS. ¿Cuáles han sido las principales conclusiones?

 El número de bacterias en nuestro cuerpo es 10 veces superior

 al número de células humanas:
somos más microbios

de lo que nos pensamos.

La técnica
empleada ha sido la secuenciación del gen 16S rRNA, que permite realizar
estudios filogenéticos de comunidades microbianas complejas y asignar los
nombres a las bacterias. En estos
trabajos se han analizado más de 27 millones de secuencias de ADN!

La diversidad encontrada
ha sido enorme. Se estima que en nuestro
cuerpo habitan más de 10.000
especies bacterianas diferentes. En este trabajo se han secuenciado los genomas
completos de 800 bacterias y se quiere llegar pronto a las 3.000. En general,
nuestras comunidades microbianas están compuestas de algunos tipos bacterianos (muy pocos) que son muy abundantes y
frecuentes, junto con muchas, muchas bacterias distintas pero representadas en
pequeño número. O sea, que aunque la diversidad es enorme, hay algunas
pocas bacterias con las que nos llevamos muy bien y aparecen mucho en nuestro
cuerpo. 

No sabemos por
qué, pero también el tipo de bacterias es muy variable entre personas: las bacterias que tienes tú son distintas de
las mías. El microbioma es único de cada individuo. Probablemente  dependa de la dieta, el grado de obesidad, la
inmunidad, le genética del individuo… Sin embargo, la comunidad de bacterias en
una persona determinada no parece cambiar mucho a lo largo del tiempo.

Cuando se compara
la microbiota en distintas zonas del cuerpo, se observa que las bacterias de
cada parte son muy diferentes. La mayor
diversidad microbiana la encontramos en el tracto intestinal y en la boca,
la piel tiene una diversidad media y dónde
menos tipos distintos de bacterias hay es en la vagina, donde el género más
abundante es Lactobacillus. Por
ejemplo, en la cavidad oral predominan los géneros Streptococcus, Haemophilus, Actinomyces y Prevotella, en la piel Propionibacterium,
Corynebacterium y Staphylococcus, y
Bacteroides es predominante en heces.
La bacteria más abundante de todas en
nuestro cuerpo es Streptococcus.

Además, combinando
todos los datos, se calcula que el microbioma femenino es más complejo y
diverso que el de los hombres (51.373 unidades taxonómicas en las mujeres
frente a 48.388 en los hombres).

También han
encontrado que casi todo el mundo lleva
en su interior algunas bacterias que son patógenas. No patógenos de alto
riesgo sino los que se denominan oportunistas como Staphylococcus epidermidis, Streptococcus pneumonieae, Haemophilus
influenza, Listeria monocytogenes, Neisseria meningitidis o Neisseria gonorrhoeae entre otros.
Simplemente co-existen con el resto de la microbiota que las “mantiene a raya”.

Como parte del
trabajo, han buscado también en las muestras de heces nuevos tipos de bacterias
hasta ahora desconocidas. Han descubierto nuevos representantes de los grupos
Bacteroides, Firmicutes y Proteobacteria. No son muy abundantes pero sí
frecuentes en muchas personas. La mayoría estaban relacionados con un género
bacteriano recientemente descubierto: Barnesiella. 

Ahora comenzamos a
saber quién está ahí, lo siguiente será conocer qué hacen ahí, su función. El
estudio del microbioma humano es muy importante porque en el futuro nos
permitirá encontrar nuevos microorganismos, nuevas funciones para cantidad de genes
“huérfanos”, nuevas rutas metabólicas y regulatorias, correlacionar microbiota-salud-enfermedad,
desarrollar nuevas estrategias profilácticas y aplicaciones de los probióticos
y un largo etcétera. Como ves un trabajo muy interesante. Te hago una apuesta:
el conocimiento del microbioma humano será la noticia científica del año 2012.

Si te interesa, puedes oír en la BBC un programa especial sobre Human microbes(30 min).

The Human Microbiome Project Collection (PLoS collections)

The Human Microbiome Project Consortium. (2012). A framework for human microbiome research. Nature, 486, 215-221 DOI: 10.1038/nature11209

The Human Microbiome Project Consortium (2012). Structure, function and diversity of the healthy human microbiome. Nature, 486, 207-217 DOI: 10.1038/nature11234