Microbioma humano en la salud y la enfermedad

[pic 1]

PALABRAS CLAVE

Microbioma

Homeostasis

Simbiosis

Enfermedad

Abstract 

The study of the human microbiome has led to an exceptional increase in the current understanding of the importance of microbiota for health throughout all stages of life.

Human microbial colonization occurs in the skin, genitourinary system and, mainly, in the oral

cavity and intestinal tract. In these locations, the human microbiota establishes a symbiotic

relationship with the host and helps maintain physiological homeostasis. Lifestyle, age, diet

and use of antibiotics are the main regulators of the composition and functionality of human

microbiota. Recent studies have indicated the reduction in microbial diversity as one of the contributors to the development of diseases. In addition to phylogenetic diversity studies, further

metagenomic studies are needed at the functional level of the human microbiome to improve

our understanding of its involvement in human health.

© 2019 Elsevier Espana, ˜ S.L.U. and Sociedad Espanola ˜ de Medicina Interna (SEMI). All rights

reserved.

Microbioma humano en la salud y la enfermedad

Resumen

El estudio del microbioma humano ha incrementado de manera excepcional el conocimiento actual del que disponemos sobre la importancia de la microbiota en la salud durante todas las etapas de la vida. La colonización microbiana humana ocurre en la piel, en el sistema genitourinario y, principalmente, en la cavidad oral y el tracto intestinal. En todos estos lugares, la microbiota humana establece una relación simbiótica con el hospedador y ayuda a mantener la homeostasis fisiológica. El estilo de vida, la edad, la dieta y el uso de antibióticos son los principales reguladores de la composición y la funcionalidad de la microbiota humana. Estudios recientes apuntan al descenso de la diversidad microbiana como uno de

Antecedentes

Los recientes avances tecnológicos, reflejados en el desarrollo de diversas plataformas ómicas, han transformado nuestra

comprensión de la composición, dinámica y funcionalidad de las comunidades microbianas complejas que habitan el diversos entornos del cuerpo humano.1 Estas tecnologías también han ayudado a generar datos considerables sobre la

microbioma humano dirigido tanto a la biotecnología como a la clínica investigación. La Tabla 1 muestra las definiciones de los principales conceptos empleados en estos estudios.

La microbiota autóctona humana consiste principalmente en bacterias, pero también incluye virus, arqueas, mohos, levaduras y protozoos. La colonización microbiana humana se produce en la piel y mucosas de cavidades expuestas al exterior, como los gastrointestinales, respiratorios y genitourinarios tractos y glándulas secretoras como las sebáceas, biliares y mamario. En todos estos entornos, la microbiota establecer una relación simbiótica con el huésped, proporcionando modulación temprana del desarrollo fisiológico del huésped y las funciones de nutrición, inmunidad y resistencia a patógenos en todas las etapas de la vida.2

Estilo de vida (incluidos factores geográficos y étnicos), la genética, la edad y la dieta son los principales reguladores de la composición y funcionalidad de la microbiota humana3-5. Asociación reciente entre el aumento de enfermedades autoinmunes y alergias y la reducción en la incidencia de enfermedades infecciosas en los países desarrollados, también relacionadas con el abuso de antibióticos y la menor exposición a microorganismos, ha contribuido al concepto de que la falta de inmunidad estímulos del sistema en las etapas iniciales de la vida pone en peligro el capacidad para reconocer amenazas y calibrar el nivel de tolerancia microbiana.2,6 La exposición microbiana temprana tiene un papel crítico en el desarrollo del sistema inmunológico, endocrino, metabólico y nervioso.7 La microbiota de los recién nacidos sanos es similar a la microbiota intestinal, vaginal y cutánea de la madre, con predominio de determinados grupos microbianos dependiendo del método de parto.8 Los primeros colonizadores del intestino en la infancia son anaerobios facultativos que son reemplazados sucesivamente por anaerobios obligados, encabezados por Bifidobacterium, Bacteroides y Clostridium. Durante la primera

6 meses de vida, el principal taxón asociado a una vida sana estado es Bifidobacterium longum.9 Durante la lactancia, el aporte de microorganismos y oligosacáridos no digeribles a través de la leche materna contribuye a establecer un microbiota intestinal, que también es eficaz para facilitar un alta hospitalaria más rápida para los bebés prematuros.10

Además de la importancia de un adecuado entrenamiento del sistema inmunitario en las primeras etapas de la vida, estudios recientes de trastornos de la microbiota (disbiosis) y su asociación con ciertas condiciones de enfermedad han indicado que la reducción en la diversidad microbiana es uno de los aspectos que contribuye hasta la aparición de la enfermedad.11 En términos ecológicos, la diversidad y riqueza de especies son importantes en los conceptos de redundancia y resiliencia (la capacidad de tolerar desafíos ambientales particulares). La reducción de especies

La diversidad en el microbioma humano se ha relacionado con un aumento de enfermedades como la enfermedad inflamatoria intestinal, obesidad, otitis media aguda, rinosinusitis crónica e infección del tracto urinario.5 Infección por Clostridioides difficile (anteriormente conocido como Clostridium difficile) se asocia típicamente con la terapia con antibióticos y la subsiguiente pérdida de diversidad microbiana intestinal.12 En el contexto de la microbiota intestinal, el aumento de la ingesta dietética de alimentos ricos en calorías y azúcar refinada se ha asociado con menos comunidades microbianas diversas que en individuos que consumen dietas ricas en fibra.4

Microbiota cutánea

Una variedad considerable de microorganismos se depositan en y posteriormente colonizar la piel, dependiendo de las diversas regiones del cuerpo y condiciones de humedad, pH y producción sebácea, entre otros factores.13 También se ha informado colonización microbiana en folículos pilosos y glándulas sebáceas.14 Las áreas más secas de la piel están recubiertas especialmente por Staphylococcus, mientras que las áreas sebáceas están dominadas por especies lipofílicas de Propionibacterium. Las regiones más húmedas, como los pliegues de los brazos y las piernas, son dominada por Corynebacterium.15 La microbiota de la piel proporciona funciones de barrera contra la colonización por patógenos a través de modulación de la respuesta inmune usando queratinocitos y por aprovechando eficientemente los nutrientes de las secreciones de la piel, lo que resulta en la producción de péptidos antimicrobianos y ácidos orgánicos que participan en la reducción del pH de la piel.13

...