El microbioma sano

El microbioma está de moda. Durante los últimos años la investigación acerca del microbioma, y sobre todo del microbioma humano y la enfermedad, se ha convertido en tema estrella, con multitud de proyectos financiados, artículos publicados e incluso ha aparecido ya alguna revista especializada. Y por supuesto hay también gurús del microbioma, dietas para restablecer el microbioma, etc.

 

El microbioma humano definido según su composición, su función, su ecología o su dinámica. De Lloyd-Price et al., 2016. Reproducido con licencia Creative Commons (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

Empecemos por aclarar la terminología, que es algo confusa: la microbiota (también conocida como flora microbiana) es la comunidad de microorganismos que habita un nicho ecológico, y el microbioma es el conjunto de genes ó genomas de la microbiota. Sin embargo, cada vez es más frecuente ver el uso del término microbioma como sinónimo de microbiota. La razón es que con el desarrollo de los métodos de secuenciación de ADN de última generación (secuenciación masiva ó NGS) la microbiota de un nicho se define a partir del microbioma. Y mientras que identificar los microorganismos que conforman una microbiota cualquiera con métodos microbiológicos clásicos puede ser tremendamente laborioso, y a veces imposible, identificarlos secuenciando el ADN obtenido de una muestra resulta comparativamente fácil, independientemente de la complejidad de la muestra, de su origen, o de requerimientos nutricionales o condiciones de cultivo específicas. Incluso, si uno no dispone de equipamiento propio, o de formación o de tiempo, puede utilizar los servicios de empresas o unidades centralizadas tanto para la secuenciación como para el análisis de las secuencias.

Se ha abierto así una línea metodológica muy potente que permite abordar cuestiones intratables hasta ahora. En el ámbito de la medicina, la mayoría de los estudios se orientan a averiguar si existe alguna relación entre una determinada enfermedad o condición y la microbiota del intestino, o de la piel, o de la boca. Para ello, y expuesto de manera simplificada, se toman muestras de individuos que padecen la enfermedad y de individuos que no la padecen, se obtienen los microbiomas mediante secuenciación, y se comparan los dos grupos. Las diferencias, si las hay, pueden indicar que existe alguna relación, no necesariamente causal, entre la enfermedad en cuestión y una alteración del microbioma, ó disbiosis.

Pero el microbioma humano es tremendamente complejo, con decenas a centenares de especies, según el lugar, y distribuidas en un rango de frecuencias muy amplio. Para facilitar el análisis se reducen los datos a índices de diversidad de especies, o de uniformidad, presencia o ausencia de especies o grupos, o frecuencias relativas de algunos taxones. En realidad se desconoce cuáles son los parámetros relevantes, y si antes la limitación era la dificultad en la obtención de los datos, ahora se ha trasladado a la interpretación de los datos.

Veamos, por ejemplo, la relación entre el microbioma intestinal y la obesidad. Hace diez años un grupo de la Universidad de Washington publicó varios estudios en los que se comparaba el microbioma intestinal entre individuos obesos y delgados y se observaban algunas diferencias en el nivel de diversidad (número total de especies) entre ambos grupos. Estos estudios se complementaban astutamente con experimentos en ratones genéticamente obesos que mostraban ciertas diferencias entre los ratones obesos y los no obesos, y se proponía que la microbiota de los individuos obesos era más eficiente extrayendo energía de la dieta y así contribuía al desarrollo de la obesidad. Desde entonces se han publicado muchos estudios en esta línea, incluyendo algunos re-análisis que ponen en duda las conclusiones de los trabajos originales. Recientemente, dos investigadores de la Universidad de Michigan han realizado un meta-análisis de diez de estos estudios, observando que, aunque sí parece haber una relación entre diversidad de especies y obesidad, la diferencia es muy pequeña y ninguno de los estudios por separado tenía potencia estadística para detectarla. Esto no quiere decir que no exista relación entre el microbioma intestinal humano y la obesidad, pero sí quiere decir que no se ha demostrado que exista esa relación, y que no va a ser fácil demostrarla (a pesar de las dietas científicamente probadas para restablecer el peso, la salud, o lo que corresponda a través del microbioma). Además de complejo, el microbioma es muy variable, varía entre individuos, y varía a lo largo del tiempo para cada individuo, y es muy difícil definir cuál es el “microbioma sano” con el que comparar los datos. La investigación avanza a un ritmo acelerado, a los grandes proyectos para definir el microbioma humano (HMP y MetaHIT) se están sumando multitud de estudios más modestos y lo que más se necesita ahora son herramientas para gestionar e interpretar esa enorme masa de datos.

 

REFERENCIAS:

Turnbaugh PJ, Ley RE, Mahowald MA, Magrini V, Mardis ER, Gordon JI. An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest. Nature. 2006 Dec 21;444(7122):1027-31.

Sze MA, Schloss PD. Looking for a Signal in the Noise: Revisiting Obesity and the Microbiome. MBio. 2016 Aug 23;7(4). pii: e01018-16.

Lloyd-Price J, Abu-Ali G, Huttenhower C. The healthy human microbiome. Genome Med. 2016 Apr 27;8(1):51.

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