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7/31/2019 Un campo de estudio se replantea: Cómo están cambiando los microbiomas la forma de la salud ambiental

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Noticias de salud ambieNtal

88 salud pública de méxico / vol. 54, no. 1, enero-febrero de 2012

* Publicado originalmente en Environmental Health Perspectives, volumen 119, número 8, agosto 2011, páginas A340-A346.

Sabemos desde hace siglos que los agentes que

actualmente conocemos como bacterias des-empeñan una unción clave en ciertos tipos de

enermedades y padecimientos. Sin embargo, aparte de las

enermedades inecciosas, las comunidades de microbios

de los que somos portadores en nuestro cuerpo, es decir,

nuestros biomas, constituyen un tema relativamente nuevo

en la salud humana. Hoy en día este campo de estudio está

dando un salto evolutivo hacia adelante, y las investigaciones

recientes están demostrando que los microbiomas huma-

nos pueden desempeñar un papel mucho mayor en la salud

ambiental de lo que se ha imaginado jamás.

La conmoción en torno a este campo ue obvia en

el taller de la Academia Nacional de Ciencias (en inglés,

NAS) sobre la interacción de los microbiomas, los agentes

ambientales y la salud humana, el cual tuvo lugar el 27

y 28 de abril de 2011.1 En este taller, las pláticas de los

investigadores que trabajan en este campo dieron ocasión

para numerosas revelaciones. Los nuevos hallazgos sobre

las ormas en que los microbiomas humanos transormanel arsénico y el mercurio –dos de los peligros para la salud

humana más prevalentes y bien denidos– sugieren que la

unción de las bacterias comensales puede ser de igual o

mayor importancia que la de los polimorsmos genéticos

que regulan las transormaciones de los metales en el

cuerpo, señala Ellen Silbergeld, proesora de ciencias de la

salud ambiental de la Escuela Bloomberg de Salud Pública

de la Universidad Johns Hopkins.

Las implicaciones de estas nuevas revelaciones son

sorprendentes. Es posible que los cientícos del campo de

la salud ambiental tengan que expandir la toxicocinética

de los metales y de otros agentes ambientales, así como

los bioindicadores asociados, para incluir el componente

microbiano. “Esto es algo enorme en lo que nunca antes

se había pensado en el campo de las ciencias de la salud

ambiental”, dijo Silbergeld a los asistentes al taller.

Las dierentes partes del cuerpo –incluyendo la boca, el cabello, la nariz, las orejas, la vagina y la piel– tienencada una sus dierentes microbiomas, comunidades de microbios que llevan a cabo innumerables servicios

para sus huéspedes humanos. Vemos ahora que nuestros microbiomas también modifcan las exposiciones

ambientales de maneras que los científcos del campo de la salud ambiental no habían considerado antes.

Un campo de estudiose replantea*Cómo están cambiando los microbiomas laforma de la salud ambiental

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Los hallazgos que están surgien-do también exigen que se reexaminequé signica estar expuesto a agentesambientales, dice Silbergeld. Para untoxicólogo, explica, un contaminante

sólo se encuentra“en el cuerpo” unavez que ha cruzado del ambienteexterno a la circulación sanguínea,a una célula o un órgano. Perolos nuevos hallazgos sugieren quepueden ocurrir transformaciones

biológicamente relevantes antes de laabsorción, cuando los contaminantesinteractúan con el microbioma de la

boca, de los intestinos o de otros te- jidos. Debido a los procesos metabó-licos mediados por los microbiomas,mucho de lo que los toxicólogos atri-

buyen al metabolismo humano –porejemplo, la metilación del arsénico–pueden ocurrir de hecho, al menos enparte, antes de que los contaminantesentren en el medio ambiente internode nuestro cuerpo.

Nuestros microbiomas:Obras en proceso

Las diferentes partes del cuerpo –in-cluyendo la boca, el cabello, la nariz,las orejas, la vagina y la piel– tienencada una sus propios microbiomas.Los microbiomas de una persona, oal menos una parte de ellos, son trans-feridos de la madre al hijo en el mo-mento del nacimiento; los cientícoshan documentado diferencias en losmicrobiomas de los bebés nacidos porvía vaginal respecto a los de los bebésnacidos por cesárea.2 Los microbio-mas pasan por diversas transicionesdurante los primeros años de vida, ydespués permanecen relativamenteconstantes durante gran parte de lavida de una persona, hasta la edad

de 65 años.3En la edad adulta, la compo-

sición de los microbiomas se veinuida no sólo por la genética delhuésped sino también por el medioambiente, la alimentación y otrosfactores.4-7 Si la composición de unmicrobioma cambia, la gama de ser-

vicios que proporciona a su huéspedhumano también puede cambiar. LitaProctor, coordinadora del Proyectodel Microbioma Humano de los Ins-titutos Nacionales de Salud,8 señala

que el órgano bacteriano clave es elmicrobioma intestinal; la variabilidaden este microbioma puede ser una im-portante fuente de variabilidad de lasalud y las enfermedades humanas.

De hecho, Jeremy Nicholson, delColegio Imperial de Londres, publicórecientemente un artículo que marcóun hito, donde se documenta que elmicrobioma intestinal desempeñóuna función clave en la promoción dela expresión de las enzimas del cito-cromo P450, las cuales descomponen

las sustancias xenobióticas, por ejem-polo, las sustancias tóxicas.9 El equipode Nicholson demostró que cuando secolonizaba con microbios intestinalesa ratones “libres de gérmenes” naci-dos y criados en ambientes estériles,se incrementaba su expresión de loscitocromos P450. Además de señalarque el microbioma intestinal mejorala capacidad metabólica del huéspedde procesar los nutrientes y los medi-camentos, los autores especulan quela “manipulación de la microbiota”podría llegar algún día a mejorar laadministración de fármacos en laatención médica personalizada.

El microbioma intestinal huma-no parece caer dentro de uno de tresenterotipos, o perfiles bacterianos,claramente distintos, los cuales fuerondenidos por primera vez en 2011,por el consorcio de Metagenómicadel Tracto Intestinal Humano de laComisión Europea.10 El análisis de39 metagenomas del microbiomaintestinal de adultos de cuatro paíseseuropeos, Estados Unidos y Japón,

indica que los individuos tienen unode estos tres enterotipos, que se carac-terizan por proporciones mayores deespecies de Bacteroides , Prevatellao Ru-minococcus.11 Los enterotipos cruzanlas fronteras internacionales y conti-nentales, así como de raza, etnicidad,sexo y edad. Es demasiado pronto

para saber de qué modo dieren lostres enterotipos en su capacidad deprocesar agentes ambientales.

Los cientícos saben desde hacemucho tiempo que las bacterias intes-

tinales humanas sintetizan importan-tes sustancias, tales como la vitaminaK. Hay nuevas evidencias que indi-can que nuestros microbiomas son,de hecho, “fábricas químicas” queproducen un complejo conjunto demoléculas, incluyendo compuestossimilares a fármacos y péptidos queactúan como neurotransmisores, diceMichael Fischbach, profesor adjuntode la Escuela de Farmacéutica de laUniversidad de California en SanFrancisco. Fischbach está estudian-

do, entre otras cosas, si algunos delos compuestos producidos por elmicrobioma intestinal jan el recep-tor de aril hidrocarburo. Esto puedeser importante porque la activaciónde este receptor puede dar lugar acambios en la expresión de genes queafecten de manera adversa a muchosprocesos celulares humanos.

Otras conversiones realizadaspor los microbios intestinales pue-den ser benéficas, por ejemplo, lametabolización de los precursoresde los toestrógenos provenientesde una amplia variedad de plantasen componentes biológicamente másactivos, asociados a ciertos bene-cios para la salud. Por ejemplo, elisoxantohumol es un precursor deltoestrógeno presente en el lúpulo,que los microbios pueden convertiren 8-prenil-naringenina, que se sabeque tiene propiedades antiinamato-rias y cardioprotectoras.12 Un trabajoreciente ha documentado la variabili-dad en la capacidad de los individuosde convertir el isoxantohumol en

8-prenil-naringenina, fenómeno quesegún Tom Van de Wiele, profesoradjunto del Laboratorio de Ecologíay Tecnología Microbianas de la Uni-versidad de Gante, en Bélgica, puededeberse en parte a las diferencias enla composición de sus microbiomasintestinales.13





Una familia de microbios puede biotransformar los contaminantesen una nueva forma, mientras queotro grupo puede transformar esanueva forma de nuevo en su forma

anterior o en algo totalmente dis-tinto, con una actividad biológicacompletamente diferente, dice Vande Wiele. Por ejemplo, señala que loshidrocarburos aromáticos policíclicos(HAP) naftaleno, fenantreno, pirenoy benzo[a]pireno típicamente noexhiben propiedades estrogénicas enel cuerpo. Sin embargo, llevó a caboexperimentos que demostraban quela incubación de estos cuatro com-puestos, en particular los últimos dos,con bacterias provenientes del colon

humano daban como resultado la for-mación de compuestos con actividadde tipo estrogénico.14 “El número deconversiones químicas [en las bac-terias] es tremendamente grande.De hecho, se piensa que su potenciametabólica es mayor incluso que ladel hígado”, dice Van de Wiele.

Las implicaciones de todo lo an-terior son dramáticas cuando conside-ramos la escasa importancia que tienela geografía para las bacterias. “Laspersonas que no han trabajado tantocon bacterias tienden a subestimar loque éstas son capaces de hacer”, diceSilbergeld. En 2007 los investigadoresde la Encuesta Geológica de EstadosUnidos publicaron investigacionesen las que se documentaba el movi-miento global del polvo a través de

continentes y océanos15 , así como elhecho de que las bacterias puedenviajar de un continente a otro en estaspartículas de tierra.16 Los microbiospueden viajar con igual facilidad en

avión, como lo documenta el caso delas bacterias resistentes a los antibió-ticos que viajaron de hospitales de laIndia al Reino Unido.17

Los microbiomas ylos metales

Durante décadas los cientícos hansabido que ciertas bacterias del me-dio ambiente alteran los compuestosmetálicos de maneras que vuelven alos metales más bioaccesibles a los

seres humanos. Constantemente sehan estado acumulando evidenciasde que ciertos microbios en los in-testinos humanos también puedentransformar los metales, pero loscientíficos del campo de la saludambiental han comenzado apenasrecientemente a comprender las im-plicaciones de esto.

Uno de los catalizadores de estecambio en la manera de pensar fue lapublicación, en 2010, de un estudioen el cual Van de Wiele y su equipoutilizaron un “simulador gastroin-testinal humano” para analizar laforma en que las bacterias intestinaleshumanas metabolizan el arsénico in-orgánico de los suelos contaminados.Las diversas especies de arsénicovarían considerablemente en cuanto

a su grado de toxicidad, de modo quees muy importante saber cómo setransforma el arsénico en el cuerpo.El equipo de Van de Wiele demostróque las bacterias transformaban el

arsénico inorgánico en arsénicosmetilados y en ácidos tioarsénicos,y a dicho equipo debemos la prime-ra observación conocida del ácidomonometil monotirsénico derivadometabólicamente, cuyas propieda-des toxicocinéticas son poco claras.18 Cuando se los considera junto conlos de otras investigaciones recien-tes, estos resultados sugieren que lasdiferencias entre los microbiomashumanos de las distintas personaspueden incidir signicativamente en

la toxicidad de los metales y su con-tribución a las enfermedades crónicasasociadas con estos metales, como lasenfermedades cardiovasculares y ladiabetes mellitus tipo 2.

Los cientícos están de acuerdoen que el reexaminar las exposicionesambientales a través de la lente delmicrobioma probablemente permitirácomprender mejor los impactos bac-terianos. Por ejemplo, la capacidad delas bacterias intestinales de desmeti-lar el metilmercurio19 es importanteporque el proceso podría dar comoresultado una exposición inesperadaal mercurio inorgánico tóxico. “Esposible que [muchas personas] esténexpuestas internamente al mercurioinorgánico en una medida muchomayor que la que hemos llegado acalcular debido a la desmetilación delmercurio que ingerimos al consumirpescado”, dice Silbergeld.

Muchas personas en todo elmundo ya están regularmente ex-puestas al mercurio inorgánicodurante la extracción de oro de las

minas.20 Un porcentaje considerablede estadounidenses también puedeestar expuesto a altos niveles de esteelemento a través de las amalgamasde plata utilizadas para tapar muelas,según un análisis de Mark Richard-son, especialista en evaluación deriesgos de la empresa consultora

Margaret McFall-Ngai, zoóloga comparativa de la

Universidad de Wisconsin en Madison, dice

que la evidencia reciente de la biología evolutiva

sugiere que es probable que la evolución de muchos genes

humanos haya sido impulsada por la interacción con el

microbioma.33 Tom Van de Wiele, de la Universidad de

Gante, en Bélgica, añade: “Muchos de estos genes fueron

‘inventados’ en una época en que se desarrollaron los prime-

ros organismos superiores y se vieron forzados a interactuar

con los microorganismos omnipresentes.”





SNC Lavalin.21,22 Con base en unanálisis que presentó en una reunióndel Panel de Productos Dentales dela Administración de Alimentos yMedicamentos de Estados Unidos,

los días 14 y 15 de diciembre de2010, Richardson estimó que entreuna cuarta y una tercera parte de losestadounidenses pueden estar regu-larmente expuestos a concentracionesde mercurio inorgánico debido a lasamalgamas dentales que exceden loslímites de exposición recomendadosque establece la Agencia de Protec-ción al Ambiente de Estados Unidos(EPA) y por la EPA de California.

Miles de estudios han demostra-do que el mercurio afecta a muchos

procesos metabólicos y a muchossistemas de órganos en los sereshumanos y en los animales que seemplean en experimentos. Silbergeldañade que la investigación realizadapor su laboratorio y otros indicaque el mercurio inorgánico tambiénpuede impactar el sistema inmunede las mucosas, por ejemplo, incre-mentando la producción de citoqui-nas proinflamatorias y los nivelesen sangre de los bioindicadores dealteraciones inmunes relacionadoscon la autoinmunidad.23-26 Además,el contacto entre las células de lasmucosas del sistema inmune y elmicrobioma intestinal implica quese afectarán mutuamente, dice. Se-gún Silbergeld, esto sugiere que lasinteracciones entre los contaminantesambientales y la microbioma puedenser bidireccionales.

Las implicaciones también forta-lecen el argumento de que la inmuno-logía y las enfermedades infecciosasdeben incluirse bajo la sombrilla de lasalud ambiental.27 Linda Birnbaum,

directora del Instituto Nacional deCiencias de la Salud Ambiental (eninglés, NIEHS), dice que la investiga-ción realizada por el instituto revelarepetidamente nuevas interaccionesentre el sistema inmune y las en-fermedades que tienen claramentecomponentes ambientales, tales como

el autismo y el cáncer de mama. “Sa- bemos que hay relaciones numerosasy complejas entre el microbioma ynuestro sistema inmune”, dice Bir-nbaum.

Los metales y la resistencia alos antibióticos

Un motivo por el que los microbiostienen tanto éxito en este planeta esque no limitan su intercambio degenes a la reproducción, dice Proctor.“Comparten promiscuamente sus

genes en todo tipo de hábitats y bajotoda clase de condiciones.” Lo hacencompartiendo fragmentos de ADN co-nocidos como plásmidos, un procesoconocido como transferencia horizon-tal de genes que nada tiene que vercon la reproducción.28 “Los microbioslo hacen muy, pero que muy bien, y lohacen mucho”, añade Proctor.

El compartir plásmidos es unade las maneras en que las bacteriasdesarrollan resistencia no sólo a losantibióticos sino a cualquier agente

que amenace su sobrevivencia,incluyendo los metales. En situacio-nes en que las bacterias intestinalesestán expuestas continuamente aun metal como el mercurio, es másprobable que aquellas bacterias quetienen la maquinaria genética que lespermite tolerar el metal sobrevivan

y se reproduzcan. Anne Summers,microbióloga de la Universidad deGeorgia, explica: “En los ambientesde alto impacto hay plásmidos máscomplejos, pero la maquinaria subya-cente para generar esa complejidadha estado posibilitando la evolución

bacteriana durante eones.” Añadeque los seres humanos han generadoambientes sin precedentes con con-centraciones elevadas de antibióticosy metales, en especial mercurio,dentro de nuestro cuerpo.

Summers dice que la exposición

bacteriana a metales como el mercu-rio puede contribuir a la resistenciaantimicrobiana porque muchos plás-midos transferibles son portadoresde genes de resistencia de múltiplestipos. En otras palabras, en el pro-ceso de desarrollar resistencia a losmetales, una bacteria puede volverseresistente también a un antibióticoal que ni siquiera se ha enfrentradoaún. Esto es importante porque elresultado de las transferencias degenes de nuestros microbiomas

colectivos puede no ser siempre tan bueno para nosotros como lo es paranuestros microbiomas, señala LesDethlefsen, cientíco de planta dela Universidad de Stanford. Comodice Silbergeld, “Es posible queexistamos con el beneplácito de losmicrobios.”

Gary Huffnagle, professor del Departamento de

Microbiología e Inmunología de la Universidad

de Michigan, está estudiando los microbiomas

de los pulmones, un área de estudio relativamente nueva

incluso en lo relativo a los microbiomas, ya que por mucho

tiempo se creyó que los pulmones eran un medio ambiente

relativamente estéril. “Cuando echamos un vistazo a la com-

posición [del microbioma de los pulmones], lo primero que

advertimos es que la diversidad del microbioma pulmonar de

algunas personas es… muy limitada, mientras que en otras

personas esa diversidad es considerable”,34 dijo Huffnagle

a los participantes de la reunión de la Academia Nacional

de Ciencias en abril.





En algunos estudios realizadosen monos con amalgamas en las mue-las, Summers demostró que la exposi-ción oral e intestinal de los primates almercurio inorgánico en sus muelas se

vio asociada a un gran incremento delas bacterias resistentes al mercurio ya múltiples antibióticos.29 De manerasimilar, los investigadores de la Uni-versidad Tecnológica de Dinamarcaque estudiaban el Staphylococcusaureus de cerdos daneses reportaronque el plásmido que contenía un gende resistencia a la meticilina conte-nía igualmente un gen que conferíaresistencia al zinc y al cadmio.30 Losautores señalan que el óxido de zincse utiliza ampliamente para prevenir

las enfermedades diarréicas en el ga-nado, y señalan que las exposicionestanto humanas como animales a me-tales como el zinc y el cadmio puedenperpetuar la propagación del S. aureus resistente a la meticilina.

De hecho, se están encontrandoresultados similares en estudiosrealizados en poblaciones humanas,como una investigación que llevó acabo un equipo de investigadoresdirigidos por David Skurnik, aliadoa la Universidad de París Dideroty a la Escuela de Medicina de Har-vard.31 En el estudio intervinierondos grupos: sujetos franceses que eranporcicultores y agentes de seguros

bancarios, y sujetos provenientes dela Guayana francesa, algunos de elloscitadinos expatriados de Francia, yotros, miembros de la tribu indígenawayampi que habitaban un área ais-lada. Los wayampi se veían expuestosa grandes cantidades de mercurioutilizado en la explotación mineraartesanal de oro, mientras que todoslos demás sujetos vivían en ambientes

con niveles de mercurio bajos.Los investigadores reportaron

haber encontrado Escherichia coli resistente al mercurio mucho más fre-cuentemente en los porcicultores queen los agentes de seguros bancarios;los porcicultores resultaron tambiénser portadores de mayores cantidades

de E. coli resistente a los antibióticos.De manera paralela, los cientícosencontraron que los participanteswayampi tenían un mayor númerode E. coli resistentes a los antibióticos

que los expatriados, si bien los miembros de las tribus utilizaban menosantibióticos.31

El desarrollo de nuevosconocimientos

Steve Rappaport, profesor de cienciasde la salud ambiental de la Univer-sidad de California en Berkeley, diceque la comunidad de la salud am-

biental está comenzando a adoptarun nuevo concepto que va más allá

del microbioma. Este nuevo conceptoes el “exposoma”, que el InstitutoNacional de Seguridad y Salud Ocu-pacionales dene como la medida detodas las exposiciones de un indivi-duo durante su vida y la manera enque esas exposiciones afectan al ries-go de contraer enfermedades. Rappa-port dice que entre las exposicionesambientales que afectan a la saludhumana pueden incluirse “todo tipode procesos endógenos que hastaahora han escapado a nuestro interésde encontrar las causas ambientalesde la enfermedad”, incluyendo losprocesos del microbioma y los pro-cesos inamatorios.32

El concepto del exposoma vuelve borrosa la distinción entre exposicióny respuesta. “Durante años hemos ha-

blado de bioindicadores y diferenciadoentre los bioindicadores de exposicióny los de respuesta,” dice Rappaport.“Pero cuando uno realmente comienzaa examinar a fondo ese concepto de

bioindicador, puede resultar difícilhacer esa diferenciación.”

Un reciente ejemplo de esa faltade nitidez es un descubrimientorealizado por un grupo dirigido porStanley Hazen, del Departamentode Biología Celular de la Clínica deCleveland. Los investigadores repor-taron haber identicado el N -óxidode trimetilamina (TMAO) como un

bioindicador altamente predictivo delas enfermedades cardiovasculares enlos estadounidenses, y proporciona-ron evidencias de que el microbiomaintestinal desempeña un papel en la

generación de TMAO.33 El procesocomienza con la colina, un micro-nutriente esencial, que las bacteriasintestinales transforman de maneracatabólica en trimetilamina (TMA).La TMA puede ser absorbida por lasangre, donde se ve transportada alhígado y metabolizada para produ-cir TMAO. Pero aún no está claro siel TMAO es un bioindicador de lapresencia de colina, de una bacteriaintestinal particular, del metabolismode la TMA en el hígado, de factores

relacionados con la inamación arte-rial o de una combinación de todoséstos, señala Rappaport.

Desde una perspectiva norma-tiva, Rita Schoeny, asesora cientícaprincipal de la Ocina del Agua dela EPA, dice que las revelaciones dela conferencia de NAS en abril sobrela función potencial de los microbio-mas en el riesgo de enfermedadessuscitan muchas preguntas. Porejemplo, las regulaciones de la EPAsobre el arsénico, y hasta cierto pun-to, sobre el mercurio, se basan en loque los cientícos entienden como“una encantadora progresión de lareducción y la metilación con másreducción y metilación”, ningunade las cuales, dice, toma en cuenta elmetabolismo microbiano. Schoenydice que la Ocina del Agua de laEPA regula los microbios como algoque debe evitarse, en particular enel agua para beber, bajo el supuestode que el “único bicho bueno es el

bicho inexistente”; actualmente elmicrobioma no está en el radar de

la agencia por lo que se reere a laelaboración de políticas.

Vincent Cogliano, director delSistema Integrado de Informaciónsobre Riegos de la EPA, les dijo a losparticipantes de la reunión celebradaen abril que está preocupado por laausencia de información sobre los





Conjuntos de comunidadesCada persona es huésped de unos 100 000 billones demicrobios, predominantemente bacterias. Estos microbios

viven en todo el cuerpo en comunidades llamadas microbiomas.El Proyecto del Microbioma Humano (PMH) de los

Institutos Nacionales de Salud ha establecido cuatro metaspara comprender mejor la unción de los microbiomas en la

salud humana: 1) determinar si los individuos comparten unmicrobioma humano básico, 2) comprender si los cambios enlos microbiomas se correlacionan con cambios en la salud, 3)

desarrollar herramientas tecnológicas y bioinormáticas paraapoyar estas metas y 4) abordar las implicaciones éticas, legales

y sociales que suscita la investigación del microbioma humano.

Especiesde microbiomasidentifcadospor el PMH

56Boca

43Esófago

220Tracto

gastrointestinal

5Tracto

urogenital

48Piel

Es personalLa composición del microbioma puede variar mucho de unindividuo a otro y de una parte a otra del cuerpo de una misma

persona. En la edad adulta, la composición de cualquier microbiomase ve infuida no sólo por la genética del huésped sino también por

el medio ambiente, la alimentación y otros actores.Se considera que el microbioma intestinal desempeña un papel

clave en la salud. Los microbiomas intestinales humanos parecentener uno de tres enterotipos o perles bacterianos claramentedenidos, los cuales se caracterizan por la preponderancia de un

determinado género.11

Nuevos datos sugieren que también median en procesos meta-

bólicos tales como la metilación de metales potencialmente tóxicos.Las dierencias entre individuos en cuanto a la composición de nues-

tros microbiomas puede ser un motivo importante de la variaciónen las respuestas de las diversas personas a los estresantes.

Hábitat CAE

CabelloCavidad oralIntestinosPielFosas nasales

Sexo

Persona

Día

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

másdiferente

mássimilar

Hábitats Personas Meses

D i s t a n c i a U n i F r a c

variación dentro deuna misma persona

variación de unapersona a otra

E0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

másdiferente

mássimilar

Cavidad oral Int est inos Piel

D i s t a n c i a U n i F r a c

variación dentro de las

personas (de un día a otro)variación entre distintaspersonas (en un día dado)

F

sUna medición conocida como distancia UniFrac refeja la

semejanza entre los los presentes en una muestra determinada,y la distancia menor indica una mayor semejanza. Un estudio de la

diversidad bacteriana de 27 zonas del cuerpo de adultos sanos delas que se tomaron muestras en dierentes momentos revelaron

que los microbiomas de la boca y de los intestinos presentabanvariaciones mínimas con el tiempo, mientras que los de la piel, el

cabello, las osas nasales y el conducto auditivo externo (CAE) eranlos que más variaban. Las áreas de la piel con mayor diversidad deespecies tendían a ser los antebrazos, las palmas, los dedos índices,

las corvas y las plantas de los pies. Los microbiomas de la boca y delos intestinos tendían a divergir considerablemente de los demás

microbiomas en su composición.36

Figura humana: Shutterstock.com; fgura: adaptada de Costello et al. (2009).




94 salud pública de méxico / vol. 54, no. 1, enero-febrero de 201294salud pública de méxico / vol. 54, no. 1, enero-febrero de 2012

sEl análisis de los principales microbios intestinalesde sujetos mayores mostró dierencias entre los dos

grupos de edad en cuanto a las proporciones de los,

generous y conglomerados de especies de Clostridiumaltamente diversicadas.3 Una mejor comprensión de lascaracterísticas singulares del microbioma intestinal de losadultos mayores puede dar lugar a recomendaciones de

intervenciones en la alimentación para mejorar la saludde las personas mayores.

Fotos: istockphoto.com; diagrama de resistencia: Bryson Biomedical

Illustrations, Inc.; fgura: adaptada de Claesson et al. (2010)

El exposomaLos microbiomas orman un componente de un nuevo con-

cepto conocido como el “exposoma”, es decir, la medida de

todas las exposiciones de una persona a lo largo de toda suvida y del modo en que esas exposiciones inciden en el riesgode enermedades. En palabras de Stephen Rappaport y MartynSmith, tendríamos que “considerar el ‘medio ambiente’ como el

ambiente químico interno del cuerpo, y las ‘exposiciones’ comolas cantidades de sustancias químicas biológicamente activas en

este ambiente interno. Desde esta perspectiva, las exposicionesno se limitan a las sustancias químicas (tóxicas) que entran en

el cuerpo, provenientes, por ejemplo, del aire, del agua o delos alimentos, sino que incluyen también las sustancias químicasproducidas por la infamación, el estrés oxidativo, la peroxidación

de los lípidos, las inecciones, la fora intestinal [microbiomas] yotros procesos naturales.”32

Los microbiomas y la resistenciaLas bacterias comensales pueden desarrollar resistencia a losantibióticos, a los metales y a otros estresantes ambientales. Una

orma en que lo hacen consiste en el intercambio de ragmentosde ADN llamados plásmidos (también pueden transerir genes

de resistencia contenidos en los virus o adquirir segmentosde ADN liberados de células muertas).Los plásmidos pueden

ser portadores de dierentes genes que coneran resistenciaa múltiples agentes, lo que signica que las bacterias puedenvolverse resistentes a estresantes con los cuales ni siquiera se

han encontrado.▼

Consecuencias para toda una vidaUna vez establecidos los microbiomas, permanecen relativamenteconstantes durante toda la vida de una persona más o menos hasta

la edad de 65 años.

sUn bebé que nace por vía vaginal es colonizadoinicialmente por el microbioma del canal de parto,mientras que un bebé nacido

por cesárea tiene másdel microbioma dela piel de su madre.2

Transerencia de

un gen resistente

por plásmidos

(en rojo)Transerencia de ADNlibre proveniente debacterias

El gen va a unplásmido ocromosoma

Transerenciaviral

Sujetos mayoresSujetos más jóvenes

Conglomerado de clostridium

Filo

Género

Sujetos mayores

Sujetos más jóvenes

Sujetos mayores

Sujetos más jóvenes





microbiomas en la interpretaciónde los resultados de las pruebas detoxicidad. “Las agencias reguladorasestán invirtiendo un gran esfuerzoen comprender la secuencia de los

eventos mecánicos que dan lugar ala enfermedad. Tal parece que hemosestado ignorando un gran número deestos sucesos que podrían estar allí”,dijo. Comparó en enfoque actual contratar de escribir una novela sin pre-posiciones. “Se puede reunir algunospensamientos coherentes”, dijo, perono se puede narrar una historia muycompleja ni muy interesante.”

¿De qué modo podría nuestracreciente conciencia de los microbio-mas informar las políticas de salud

pública? Bruce Fowler, subdirectorcientíco de la División de Toxicolo-gía y Medicina Ambiental de la agen-cia de Sustancias Tóxicas y Registrode Enfermedades, dice que todo sereduce evaluar en qué medida setraducen en riesgos. “Reconocemosque hay individuos en la poblaciónque son especialmente sensibles a lassustancias químicas como resultadode su edad, de la etapa de la vidaen que se encuentran, de su dieta,de la nutrición, etc.”, dijo Fowleren la reunión de abril. “Creo quesencillamente no se ha conectado elmicrobioma con esto, y me parece quees algo que debería hacerse.”

Lisa Helbling Chadwick, enlacedel NIEHS para el Proyecto del Micro-

bioma Humano, dice que el institutose está enfocando más en el impactode los microbiomas sobre la toxico-logía. “Una cosa que realmente nosinteresa en el NIEHS es comprendercómo es que los individuos respondende manera diferente a las exposicio-nes, qué hace que una persona sea

más susceptible que otra a las conse-cuencias adversas para la salud deri-vadas de una exposición”, dice. “Lagenética explica esto sólo en parte.”Birnbaum añade: “Reconocemos lasenormes implicaciones de la crecienteconciencia de las interacciones entre

la exposición a sustancias químicas yel microbioma, y hemos comenzadoa explorar estas cuestiones.”

Kellyn S. Betts,

ha escrito sobre los contaminantes ambientales y

sobre los peligros y la tecnología

para resolver los problemas ambientales en

diversas publicaciones, incluyendo EHP

y Environmental Science & Technology durante

más de una docena de años.

Reerencias y notas

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estresantes ambientales y la salud humana

[taller], 27 y 28 de abril de 2011, Washington,

DC. Washington, DC: Academia Nacional de

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un campo de estudio se replantea: cómo están cambiando los microbiomas la forma de la salud...

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