Fran Garrigues y Rubén Megía

¡Hola de nuevo GenoLovers! Hoy, queremos hablaros acerca de algo que os acompaña todo el tiempo, de una forma casi imperceptible. Así es, hoy os hablaremos acerca del microbioma, el conjunto de microorganismos que vive en nuestro cuerpo. ¿Quieres saber más? ¡Sigue leyendo!

¿Qué es el microbioma?

El microbioma humano es el conjunto de microorganismos, con su respectivo material genético, presente en el cuerpo humano. Eucariotas, arqueas, bacterias y virus viven en él, suponiendo más del 3% de su peso total. Algunos de ellos no tienen ningún efecto directo sobre la salud del ser humano, o bien porque todavía no se ha descrito, o simplemente, porque mantienen una simple relación de convivencia. Sin embargo, la gran mayoría juegan un importante papel en el cuidado de la salud de la propia persona. Por ejemplo, ayudan a la absorción de ciertos tipos de nutrientes, aportan componentes esenciales difícilmente sintetizables por el propio ser humano o mejoran el funcionamiento del sistema inmunitario. Es por ello que las alteraciones que pueden surgir en dicha comunidad microbiana pueden ser la causa de ciertas enfermedades. En función de la localización, numerosas patologías conocidas están asociadas a este tipo de desequilibrios, entre las que se podría destacar la enfermedad de Crohn, la obesidad, el asma, la fibrosis cística, la hipertensión o trastornos de la piel, entre otras.

¿Cómo se estudia el microbioma?

Tradicionalmente, la identificación y cuantificación la microbiota humana se llevaba a cabo mediante el cultivo in vitro de los mismos a unas determinadas condiciones. No obstante, muchos tipos celulares requieren de circunstancias específicas imposibles de reproducir experimentalmente, lo que dificulta su estudio. La aparición de las estrategias de secuenciación masiva ha permitido superar esta barrera, y dar a conocer muchas de esas cepas “incultivables”, que hasta el momento no habían podido ser analizadas. Por esta razón, ahora se pueden saber sus características, funciones y relaciones con otros seres vivos.

La metagenómica es la disciplina encargada de secuenciar el ADN microbiano que hay en una muestra para determinar la biodiversidad existente en la comunidad microbiana presente en dicha muestra y las interacciones entre los diferentes organismos que la componen. Para ello, se puede o bien secuenciar el genoma completo de forma conjunta o secuenciar de forma más dirigida el gen específico de bacterias 16S.

En el primer caso, tras secuenciar de forma aleatoria todo el ADN microbiano presente en la muestra, el cuál va estar compuesto por el genoma de los diferentes microorganismos presentes en la misma, las lecturas obtenidas se ensamblarán y mapearán con los genomas de referencia contenidos en las bases de datos. Una de las limitaciones de esta aproximación surge con la existencia de lecturas que no se corresponden a los genomas de referencia de especies conocidas. Estas lecturas podrían relacionarse con el descubrimiento de una nueva especie. Esta estrategia se utiliza para aportar información metabólica y funcional de los microorganismos presentes y de la comunidad microbiana en su conjunto.

En el segundo caso se amplifican, mediante cebadores específicos, las regiones hipervariables del gen bacteriano 16S. Se trata del gen codificante del ARN ribosomal 16S que forma parte de la subunidad pequeña (30S) que compone, junto con la subunidad grande (50S), los ribosomas de los procariotas. Este gen consta de unas regiones ampliamente conservadas en el reino bacteriano y de nueve regiones hipervariables, conocidas como V1-V9, que son específicas de bacterias y permiten diferenciar entre géneros y especies.

Una vez, secuenciados dichos fragmentos, la comparación con la información contenida en las bases de datos, puede determinar qué bacterias estaban o no presentes en las muestras, y la aparición de secuencias procedentes de especies o géneros bacterianos no descubiertos hasta la fecha.

El Proyecto Microbioma Humano

En 2008, el Instituto Nacional de Salud de los Estados Unidos (NIH) lanzó el Proyecto Microbioma Humano (PMH) con el objetivo de caracterizar la microbiota humana y analizar su implicación en la salud y enfermedades de la especie humana. La metagenómica y la bioinformática han permitido identificar la amplia diversidad de microorganismos presentes en las diferentes cavidades y espacios del cuerpo humano, como el aparato respiratorio, la cavidad oral, la piel, el conducto digestivo o el tracto urogenital. Entre los resultados obtenidos tras analizar 4.788 muestras procedentes de 242 donantes asintomáticos, los investigadores pudieron concluir que hay una independencia microbiana entre las diferentes partes del cuerpo humano, pero que, a su vez, existen comunidades conservadas y especificas del hospedador.

¡Y hasta aquí el post de hoy! Si queréis aprender más sobre el estudio del microbioma y cómo este puede afectar a la salud humana, no puedes perderte nuestro programa “Microbioma Humano y Salud. ¡Nos leemos en el próximo post!