Microbiota e Inmunidad

Microbiota normal

Desde hace mucho tiempo que se sabe que los microorganismos están presentes en todo lugar: en el aire, el suelo, el agua, las superficies de los muebles, en las plantas, en las puertas del transporte público, es decir, en todo tipo de ambientes. Sin embargo, hace poco tiempo creció el interés por estudiar más profundamente las comunidades microbianas que viven en el cuerpo humano.

La microbiota humana es el conjunto de todos los microorganismos que viven en nuestro cuerpo. En realidad, se piensa que el 10% de las células en nuestro cuerpo son realmente humanas y 90% son células microbianas. Los estudios realizados han descrito que son alrededor de 100 trillones de microorganismos que viven en la superficie de nuestro cuerpo o bien en el interior. El conjunto de los genomas de estos microorganismos es lo que se conoce como microbioma [1,2].

Los microorganismos que habitan en nuestro cuerpo son un reflejo de nuestro diario vivir. Cada persona tiene una microbiota particular y propia, así como una huella digital, la cual varía en cada etapa de la vida [3, 4]. Los mamíferos adquieren la microbiota comensal desde el vientre materno. Además, al nacer las mucosas son expuestas al ambiente y colonizadas por diversos microorganismos formándose la microbiota comensal, que se basa en una compleja estructura comunitaria. La composición puede estar determinada por varios factores, entre los cuales están factores ambientales, geográficos, cultura, antecedentes familiares, genética, dieta y medicamentos [4, 5, 6, 7, 8, 9]. El conjunto de microorganismos que conforman la microbiota comprende comunidades de simbiontes, bacterias comensales y patógenas, además de hongos y virus, todos estos pueden llamar a nuestro cuerpo “hogar” [1, 10]. Estos microorganismos han coexistido con nosotros por millones de años y desempeñan funciones que nos benefician [1].

Esta interacción mutualista entre microorganismos y hospedero es muy importante, ya que la microbiota aporta en el metabolismo de alimentos no digeribles y por lo tanto en la generación y absorción apropiada de nutrientes para el humano. También ejercen defensa contra patógenos oportunistas y contribuyen al desarrollo y mantención de la estructura intestinal [3, 11, 12]. Otras funciones de la microbiota son fortalecer la resistencia a las infecciones, crear una barrera para impedir la colonización de patógenos y equilibrio acídico (mantienen el pH adecuado en la piel) [3]. Adicionalmente, se ha demostrado que la microbiota es responsable de la mantención de la homeostasis en el tracto gastrointestinal: modula la interacción entre los microorganismos, las células del intestino y el sistema inmune. Esto se debe a que la microbiota genera productos durante su metabolismo, los cuales pueden ayudar en la regulación y en la diferenciación de las células del sistema inmune de mamíferos [3, 13].

Regulación de la respuesta inmune en el intestino

En términos generales, la respuesta inmune puede ser de dos tipos: la anti y la pro-inflamatoria. En el intestino ambas están reguladas por un tipo especial de células inmunes, llamadas células o linfocitos T [14]. Estas células deben madurar para cumplir apropiadamente sus funciones, para lo que se requieren algunas señales generadas por diferentes elementos del cuerpo. Ente ellas está la presencia de productos del metabolismo de las bacterias comensales que habitan normalmente el intestino. Varios grupos de bacterias son protagonistas en la producción un tipo de moléculas conocidas como ácidos grasos de cadena corta (AGCC: acetato, propionato y butirato, entre otros), produciendo un efecto importante antiinflamatorio que es requerido para una apropiada regulación del sistema inmune [3, 13].

Microbiota y enfermedades

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Referencias

  1. Turnbaugh, P. J., Ley, R. E., Hamady, M., Fraser-Liggett, C., Knight, R., & Gordon, J. I. (2007). The human microbiome project: exploring the microbial part of ourselves in a changing world. Nature, 449(7164), 804.
  2. Ursell, L. K., Metcalf, J. L., Parfrey, L. W., & Knight, R. (2012). Defining the human microbiome. Nutrition reviews, 70(suppl_1), S38-S44.
  3. Ottman, N., Smidt, H., De Vos, W. M., & Belzer, C. (2012). The function of our microbiota: who is out there and what do they do?. Frontiers in cellular and infection microbiology, 2.
  4. Yatsunenko, T., Rey, F. E., Manary, M. J., Trehan, I., Dominguez-Bello, M. G., Contreras, M., Magris, M., Hidalgo, G., Baldassano, R. N., Anokhin, A. P., Heath, A. C., Warner, B., Reeder, J., Kuczynski, J., Caporaso, J. G., Lozupone, C. A., Lauber, C., Clemente, J. C., Knights, D., Knight, R., & Gordon, J. I. (2012). Human gut microbiome viewed across age and geography. Nature, 486(7402), 222-227.
  5. Li, K., Dan, Z., Gesang, L., Wang, H., Zhou, Y., Du, Y., Ren, Y., Shi, Y., & Nie, Y. (2016). Comparative analysis of gut microbiota of native Tibetan and Han populations living at different altitudes. PloS one, 11(5), e0155863.
  6. Magne, F., O’Ryan, M. L., Vidal, R., & Farfan, M. (2016). The human gut microbiome of Latin America populations: a landscape to be discovered. Current opinion in infectious diseases, 29(5), 528-537.
  7. Sonnenburg, E. D., & Sonnenburg, J. L. (2014). Starving our microbial self: the deleterious consequences of a diet deficient in microbiota-accessible carbohydrates. Cell metabolism, 20(5), 779-786.
  8. Claesson, M. J., Jeffery, I. B., Conde, S., Power, S. E., O’Connor, E. M., Cusack, S., & Fitzgerald, G. F. (2012). Gut microbiota composition correlates with diet and health in the elderly. Nature, 488(7410), 178-184.
  9. Jernberg, C., Löfmark, S., Edlund, C., & Jansson, J. K. (2007). Long-term ecological impacts of antibiotic administration on the human intestinal microbiota. The ISME journal, 1(1), 56-66.
  10. Lloyd-Price, J., Abu-Ali, G., & Huttenhower, C. (2016). The healthy human microbiome. Genome medicine, 8(1), 51.
  11. Bäckhed, F., Fraser, C. M., Ringel, Y., Sanders, M. E., Sartor, R. B., Sherman, P. M., & Finlay, B. B. (2012). Defining a healthy human gut microbiome: current concepts, future directions, and clinical applications. Cell host & microbe, 12(5), 611-622.
  12. Floch, M. H. (2010). The effect of probiotics on host metabolism: the microbiota and fermentation. Journal of clinical gastroenterology, 44, S19-S21.
  13. Kau, A. L., Ahern, P. P., Griffin, N. W., Goodman, A. L., & Gordon, J. I. (2011). Human nutrition, the gut microbiome and the immune system. Nature, 474(7351), 327-336.
  14. Tanabe, S. (2013). The effect of probiotics and gut microbiota on Th17 cells. International reviews of immunology, 32(5-6), 511-525.