LA MICROBIOTA INTESTINAL ES UNA COMUNIDAD SIMBIOTICA PROMOTORA DE SALUD

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La microbiota intestinal como paisaje epigenético.

El tracto gastrointestinal humano es el hábitat natural de una gran comunidad microbiana, incluidas las especies de los reinos Archaea, Bacteria, Virus y Eukarya. La mayoría de estos microorganismos son simbióticos con el hospedador humano y beneficiosos para la salud humana debido a sus contribuciones en el procesamiento de nutrientes, el desarrollo del sistema inmunitario, la resistencia a la colonización y la estimulación de una variedad de otras actividades del hospedador.^1,2 La microbiota, como se indica más arriba, puede considerarse un órgano esencial del cuerpo humano, responsable de funciones metabólicas que las células humanas podrían no ser capaces de llevar a cabo por sí mismas. Tomando prestado el concepto de epigenética de Waddington, poco se sabe sobre la epigenética de este órgano en desarrollo que es la microbiota.³ Parece ser que el establecimiento de la microbiota en el intestino comienza incluso antes del nacimiento y que ésta se despliega y se hace progresivamente más compleja durante el primer año de vida.⁴ Por otro lado, son múltiples los factores que pueden influir en su composición y funcionamiento. Las especies que colonizan el intestino, los nichos que ocupan, las posibles perturbaciones por acción de los alimentos o los medicamentos, las interacciones entre las especies dentro de la comunidad y con el hospedador, así como otros factores ambientales relacionados con el entorno donde cada ser humano se desarrolla, configuran, como se indica, la complejidad composicional y funcional de la microbiota intestinal.² Esto puede explicar la alta variabilidad observada entre individuos, aunque ya hemos dado pasos importantes para definir tipologías de las microbiotas o enterotipos.^5,6 Desde la perspectiva de la función o fenotipo de las microbiotas, y considerando su vasta composición de genes, cabe pensar en ellas como fenocopias, en el sentido de ser capaces de llevar a cabo funciones similares con composición diferente de especies. La enorme cantidad de genes disponibles, que pueden o no expresarse en función de las condiciones ambientales, proporcionan a la microbiota la capacidad para adaptarse y reaccionar ante presiones ambientales y cambios bruscos, haciéndola progresivamente más robusta a medida que ascendemos en la escala de la función.

Se define robustez como la capacidad de un sistema de tamponar la variación y manifestarse siempre el mismo fenotipo si la microbiota se encuentra bajo el recorrido de uno de los paisajes epigenéticos posibles. Esta es una primera hipótesis general. En efecto, si las comunidades microbianas son bien complejas y están moduladas en su composición de especies y diversidad genética y funcional por múltiples factores, pero parecen funcionar siempre de una forma más o menos equilibrada y homeostática dentro de su trayectoria epigenética, es muy probable que toda la diversidad que se observa a la escala de composición de especies y de genes se vaya reduciendo cuando ascendemos a escalas superiores de la expresión, constituyendo así el fenotipo de la comunidad para cada uno de los paisajes epigenéticos. Perturbaciones importantes en estos paisajes, y según en qué momento se produzcan, promovidas, entre otras, por alteraciones genéticas del hospedador humano, por la acción de patógenos múltiples (bacterias, virus o eucariotas microscópicos), o por la acción de determinados productos, pueden estar a la base del cambio de trayectoria epigenética de la microbiota. Aunque la inferencia de las funciones metabólicas relevantes de la microbiota intestinal de los animales se ha descrito recientemente, particularmente en seres humanos,^1,2,7-10 el estudio por medio de tecnologías ómicas de los transcritos del ARNm, las proteínas y los metabolitos es todavía escaso.^11-14

Estos estudios sugieren que existe menos variación en el perfil de las funciones entre los individuos que la variación en la composición de especies, lo que da apoyo a la hipótesis de la robustez funcional.¹² El perfil funcional en seres humanos indica que la principal fuente de producción de energía y biosíntesis de componentes celulares de la microbiota procede de la fermentación de polisacáridos o de la fibra, lo que resulta en la producción de ácidos grasos de cadena corta que son utilizados, a su vez, por los individuos como fuente de energía. Gosalbes y col.¹² han encontrado, por otro lado, que las especies de la familia Ruminococcaceae están asociadas a la biosíntesis de antibióticos, mientras que Prevotellaceae lo está con el transporte del metabolismo secundario. Estas observaciones sugieren el papel de la microbiota en la defensa del hospedador contra agentes patógenos y en el mantenimiento de su estado de salud. Es también interesante indicar el hallazgo de pequeños ARNs en la microbiota intestinal y el papel eventual que podrían tener estos elementos reguladores de la fisiología y la patogenicidad procariota en la promoción de la salud del hospedador.

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