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Avances en el conocimiento del microbioma humano

Abstract

En los últimos años, los avances en el conocimiento del microbioma humano han supuesto una revolucionaria respuesta a algunas preguntas sin contestar referidas al desarrollo y padecimiento de determinadas enfermedades. El microbioma es el conjunto de los microorganismos y los genes de éstos que conforman nuestro cuerpo, con el que vive en simbiosis y al que aporta salud y protección. La composición del microbioma varía en cada parte del cuerpo humano, por tanto, distinguiremos entre microbioma del trato gastrointestinal, de la cavidad oral, del tracto reproductivo, de la piel y de los pulmones. Aunque sería ideal que siempre estuviera en equilibrio, existen ocasiones en las que se ve alterado, produciéndose una situación de disbiosis, pudiendo aparecer alguna enfermedad en consecuencia. Es de elevada importancia entender cómo el microbioma puede afectar a las funciones fisiológicas básicas, influyendo, por tanto, en la calidad y en la esperanza de vida. A pesar de que enfermedades como la diabetes, la obesidad, el asma o la enfermedad celíaca han existido siempre, no ha sido hasta ahora que se ha acusado a la alteración del microbioma como posible factor desencadenante de las mismas. Este descubrimiento ha sido crucial debido a la gran prevalencia de dichas enfermedades y a los nuevos casos que cada año se diagnostican. Estudios recientes han comprobado un disbalance en el microbioma observando, por ejemplo, un aumento en el número de especies del género Bacteroides en la diabetes o de Candida sp. y Saccharomyces sp. en el caso de la enfermedad celíaca. De la misma manera, se ha observado una relación entre la aparición de un brote de Chlamydophila pneumoniae con el desarrollo de una bronquitis en pacientes asmáticos así como una disminución de Bifidobacteria y Lactobacillus en los obesos. Todo ello ha llevado a la preocupación por conseguir nuevas terapias, como es el caso del trasplante fecal, y por estudiar cómo podemos disminuir las posibles alteraciones de la microbiota actuando en los hábitos de vida. Este trabajo comprende una revisión actualizada de los últimos hallazgos en el microbioma humano. Se ha abordado la relación de la composición del microbioma con la presencia/ausencia de determinadas enfermedades, así como la actual situación de abuso de antibióticos que está afectando significativamente a la microbiota del huésped.

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Avances en el conocimiento del microbioma humano

Author: López Valencia, Leticia
Year: 2017
Source: https://idus.us.es/bitstreams/ecc360a7-0557-4a9b-9452-001d01f07cac/download
Uni e sidad de Se illa
Facul ad de Fa macia
AVANCES EN EL CONOCIMIENTO DEL
MICROBIOMA HUMANO
LETICIA LÓPEZ VALENCIA
2
Uni e sidad de Se illa
Facul ad de Fa macia
T abajo Fin de G ado
G ado en Fa macia
AVANCES EN EL CONOCIMIENTO DEL MICROBIOMA HUMANO
LETICIA LÓPEZ VALENCIA
SEVILLA, A 16 DE JUNIO DE 2017
Tu o a: MARÍA DE LOURDES MORENO AMADOR
Luga de ealización: DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGÍA Y
PARASITOLOGÍA
Tipología de abajo: REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
3
ÍNDICE:
1. RESUMEN .................................................................................................................................6
2. OBJETIVOS ...............................................................................................................................7
3. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................7
3.1 FORMACIÓN DE LA MICROBIOTA: COLONIZACIÓN DE LOS MICROORGANISMOS .............8
3.2 MICROBIOTA NORMAL Y FORMACIÓN .............................................................................11
3.2.1. LA PIEL ......................................................................................................................11
3.2.2 CAVIDAD BUCAL ........................................................................................................13
3.2.3 MICROBIOTA DEL TRACTO GASTROINTESTINAL ........................................................14
3.2.4. TRACTO RESPIRATORIO ............................................................................................15
3.2.5. TRACTO URINARIO ...................................................................................................16
3.2.6. TRACTO GENITAL ......................................................................................................16
4. METODOLOGÍA ......................................................................................................................17
5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ....................................................................................................17
5.1 DIABETES ..........................................................................................................................17
5.2 OBESIDAD .........................................................................................................................19
5.3. ASMA ...............................................................................................................................20
5.4. ENFERMEDAD CELÍACA....................................................................................................23
5.5 TRASPLANTE DE LA MICROBIOTA FECAL ..........................................................................26
6. CONCLUSIONES ......................................................................................................................26
7. BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................28
4
ÍNDICE FIGURAS:
Figu a 1. Fac o es que in luyen en el desa ollo del mic obioma ................................................9
Figu a 2. Cambios en la composición de la mic obio a gas oin es inal a lo la go de la ida .....10
Figu a 3. Mic oo ganismos ep esen a i os de la mic obio a no mal de las di e en es pa es
del se humano. .................................................................................................................11
Figu a 4. P incipales ac o es implicados en la apa ición de di e en es en e medades .............18
Figu a 5. Esquema que ilus a los ac o es complejos que a ec an el mic obioma pulmona en
el asma. ..............................................................................................................................21
Figu a 6. In e acción de la mic obio a con o os ac o es que in luyen en la sucep ibilidad a
su i asma y sus mani es aciones ......................................................................................22
5
ÍNDICE TABLAS:
Tabla 1. Mic obio a ep esen a i a del T ac o Respi a o io Supe io . .......................................15
Tabla 2. Composición mic obiana de mues as ecales ob enidas en un es udio usando un
g upo de pe sonas celíacas en compa ación con un g upo con ol ...................................25
Tabla 3. Dis ibución de pa ási os encon ados en mues as de heces de celiacos en un es udio
compa a i o u ilizando un g upo con ol sano ..................................................................25

6
1. RESUMEN
En los úl imos años, los a ances en el conocimien o del mic obioma humano han
supues o una e oluciona ia espues a a algunas p egun as sin con es a e e idas al
desa ollo y padecimien o de de e minadas en e medades.
El mic obioma es el conjun o de los mic oo ganismos y los genes de és os que
con o man nues o cue po, con el que i e en simbiosis y al que apo a salud y p o ección. La
composición del mic obioma a ía en cada pa e del cue po humano, po an o,
dis ingui emos en e mic obioma del a o gas oin es inal, de la ca idad o al, del ac o
ep oduc i o, de la piel y de los pulmones. Aunque se ía ideal que siemp e es u ie a en
equilib io, exis en ocasiones en las que se e al e ado, p oduciéndose una si uación de
disbiosis, pudiendo apa ece alguna en e medad en consecuencia. Es de ele ada impo ancia
en ende cómo el mic obioma puede a ec a a las unciones isiológicas básicas, in luyendo,
po an o, en la calidad y en la espe anza de ida.
A pesa de que en e medades como la diabe es, la obesidad, el asma o la en e medad
celíaca han exis ido siemp e, no ha sido has a aho a que se ha acusado a la al e ación del
mic obioma como posible ac o desencadenan e de las mismas. Es e descub imien o ha sido
c ucial debido a la g an p e alencia de dichas en e medades y a los nue os casos que cada año
se diagnos ican.
Es udios ecien es han comp obado un disbalance en el mic obioma obse ando, po
ejemplo, un aumen o en el núme o de especies del géne o Bac e oides en la diabe es o de
Candida sp. y Saccha omyces sp. en el caso de la en e medad celíaca. De la misma mane a, se
ha obse ado una elación en e la apa ición de un b o e de Chlamydophila pneumoniae con el
desa ollo de una b onqui is en pacien es asmá icos así como una disminución de
Bi idobac e ia y Lac obacillus en los obesos.
Todo ello ha lle ado a la p eocupación po consegui nue as e apias, como es el caso
del asplan e ecal, y po es udia cómo podemos disminui las posibles al e aciones de la
mic obio a ac uando en los hábi os de ida.
Es e abajo comp ende una e isión ac ualizada de los úl imos hallazgos en el
mic obioma humano. Se ha abo dado la elación de la composición del mic obioma con la
p esencia/ausencia de de e minadas en e medades, así como la ac ual si uación de abuso de
an ibió icos que es á a ec ando signi ica i amen e a la mic obio a del huésped.
7
Palab as cla e: Mic obioma, mic obio a in es inal, disbiosis.
2. OBJETIVOS
Es e T abajo Fin de G ado iene como obje i o desc ibi cómo se ha llegado al
conocimien o ac ual sob e el mic obioma humano y la desc ipción de los a ances más
ecien es. Es o se ha lle ado a cabo median e una se ie de obje i os especí icos:
- Conoce el o igen, la o mación y el desa ollo de los mic oo ganismos que
componen nues o mic obioma.
- Dilucida qué bene icios y pe juicios epo a el mic obioma a nues o o ganismo.
- Re isa los úl imos a ances y p oyec os que se es án lle ando a cabo sob e el
mic obioma humano.
- Co elaciona la p esencia/ausencia de es os mic oo ganismos con el desa ollo de
cie as en e medades.
3. INTRODUCCIÓN
Exis en en la ac ualidad dos concep os que, aunque a p io i pa ecen equi alen es, es
impo an e di e encia : mic obio a y mic obioma. La mic obio a consis e en un conjun o de
mic oo ganismos que i en en simbiosis con el cue po humano p opo cionando salud y
p o ección y que, en ocasiones, puede esul a pa ógena y causa una en e medad (Fino ello y
col., 2016). Sin emba go, el mic obioma hace e e encia no sólo a los mic oo ganismos, sino
ambién a sus genes y cómo es os pueden bene icia y a ec a al o ganismo humano (Fujimu a
y Lynch, 2015; Kunc y col., 2016).
Los mic oo ganismos y los genes asociados a és os, ansmi idos de mad e a hijo y
desa ollados du an e la ida, lle an a cabo una unción i al: el buen uncionamien o de
nues o o ganismo y la p e ención de padece de e minadas en e medades. Recien es
es udios indican que el manejo del mic obioma en el emba azo, nacimien o y du an e el
desa ollo de la ida es la pue a hacia la o mación de un o ganismo saludable (Die e , 2014).
No ha sido has a ecien emen e cuando se ha es udiado a ondo la in luencia del
mic obioma en el uncionamien o de nues o o ganismo g acias al P oyec o Mic obioma
Humano (HMP en inglés), basado en el uso de la me agenómica y las más no edosas écnicas
8
de secuenciación del ADN. Además de conoce el ADN, la me agenómica pe mi e conoce
cómo eacciona una población de mic oo ganismos an e de e minados ac o es y es ímulos.
G acias a es e p oyec o, hemos conseguido amplia nues os conocimien os en cuan o a la
elación exis en e en e los cambios en el mic obioma y la salud
(h p://medmol.es/glosa io/mic obioma/).
La mic obio a es di e en e en cuan o a can idad y di e sidad en cada pa e del cue po
humano (Tabla 1) y, cuando hay un disbalance en el mic obioma, apa ecen en e medades.
3.1 FORMACIÓN DE LA MICROBIOTA: COLONIZACIÓN DE LOS MICROORGANISMOS
A pesa de que en el siglo XX se c eía que el e o se desa ollaba en un ú e o es é il y
que adqui ía la mic obio a no mal únicamen e a a és del pa o, se cues ionó ecien emen e
su e acidad (Sampaio y Mon ei o, 2014). Es udios an e io es comp oba on la exis encia de
di e en es bac e ias en el co dón umbilical, el líquido amnió ico o el meconio, como las
especies del géne o En e ococcus, Esche ichia y S aphylococcus, lo que demues a la al a de
es e ilidad en el ú e o ma e no (Jiménez y cols., 2005). Además, Jiménez y cols. (2008) hicie on
un es udio en a ones en el cual u iliza on cepas de E. aecium aisladas de leche humana y las
inocula on o almen e en un g upo de a ones p eñados. T as analiza el meconio, a di e encia
del g upo de a ones que no ue inoculado, se obse ó la p esencia de dicho mic oo ganismo
en el meconio de las c ías nacidas po cesá ea un día an es de la echa de su nacimien o.
A pesa de es a ía de ansmisión, es a pa i del nacimien o cuando nos emos
expues os a una g an di e sidad de mic oo ganismos y comienza una e apa de colonización
impo an e. La o mación de la mic obio a se adquie e po p ime a ez de o ma abundan e a
a és de la mad e en el momen o del pa o, ya sea aginal o po cesá ea, y és a puede i
cambiando a lo la go de la ida según ac o es ex e nos, como la alimen ación, la edad, la
inges a de an ibió icos, e c. (Figu a 1). Po an o, la p ime a e apa de desa ollo de la
mic obio a es undamen al an o pa a ene una buena salud como pa a ene un al o iesgo
de padece una u u a en e medad, siendo impo an e des aca el papel de la mad e en la
ansmisión de la mic obio a a su hijo (Mo gan y cols., 2012; Kole a y cols., 2015).
9
Figu a 1. Fac o es que in luyen en el desa ollo del mic obioma (Modi icado de Ussa y cols.,
2016).
Aunque el desa ollo de la mic obio a in es inal depende de la alimen ación en g an
medida, la o ma en la que nace el bebé es uno de los ac o es más impo an es (Figu a 1). Los
neona os nacidos po pa o na u al ienen un conjun o de mic oo ganismos simila es a la
mic obio a aginal y epi elial de la mad e, así como los mic oo ganismos que es én en el
ambien e (ai e, manos de médicos y pe sonal sani a io, e c) (Ussa y cols., 2016). Los
mic oo ganismos más ecuen emen e encon ados son Acine obac e sp., Bi idobac e ium sp.,
S aphylococcus sp., Lac obacillus sp, e c. Sin emba go, en los bebés nacidos po cesá ea, la
mic obio a se es ablece más a de, pues o que únicamen e depende del ambien e ex e no.
Además, se ha comp obado que son más suscep ibles a adqui i cie os pa ógenos. En es e
caso la mic obio a es simila a la mic obio a de la piel de la mad e, encon ándose
mic oo ganismos del géne o S aphylococcus, Co ynebac e ium y P opionibac eium (Pandey y
cols., 2012; Sampaio y Mon ei o, 2014).
Es udios ecien es ealizados po Hansen y cols. (2014) u ilizando c ías de animales
e ela on que el ipo de nacimien o a ec a, además del desa ollo de la mic obio a no mal, al
desa ollo del sis ema inmune. Así, aquellas c ías nacidas po cesá ea p esen an un meno
núme o de células T eac i as que con o man el sis ema inmunológico y es o puede es a
elacionado a la go plazo con la apa ición de en e medades au oinmunes, como la diabe es
ipo 1. La p ime a exposición a los mic oo ganismos es, po an o, muy impo an e pa a la
buena salud del indi iduo.
Po o o lado, o o de los ac o es impo an es que ac ualmen e a ec an a nues a
mic obio a son los an ibió icos (Figu a 1). Según es udios ealizados po Pé ez y cols. (2012) a
pesa del éxi o de los an ibió icos en el a amien o de in ecciones bac e ianas, es os p oducen
NACIMIENTO
DIETA
SUSCEPTIBILIDAD DEL
HOSPEDADOR
EXPOSICIÓN FAMILIAR
ANTIBIÓTICOS
16
T ac o espi a o io in e io (TRI):
El TRI es es é il en las pe sonas sanas a pesa del g an núme o de mic oo ganismos
po encialmen e capaces de alcanza es a egión du an e la espi ación.
Sólo las pa ículas de un amaño in e io a 10 µm alcanzan los pulmones. No obs an e,
algunos pa ógenos pueden alcanza es a egión y causa en e medades, p incipalmen e
b onqui is, neumonías e in ecciones pleu ales (Madigan y cols., 2009).
3.2.5. TRACTO URINARIO
En el ac o u ogeni al emenino y masculino la ejiga es es é il, pe o las células
epi eliales que e is en la u e a son colonizadas po bacilos y cocos g am-nega i os ae obios
acul a i os. La mayo ía de ellos p oceden de la piel y, en el caso de la muje , ambién de la
agina, como po ejemplo Lac obacillus sp., Bacillus sp., Co ynebac e ium sp., S aphylococcus
sp., S ep ococcus sp. o algunas en e obac e ias (Fo bes y cols., 2004; Madigan y cols., 2009).
3.2.6. TRACTO GENITAL
La mic obio a no mal de es e ac o geni al se puede di idi en mic obio a u e al y
aginal. La mic obio a u e al, es di e en e en el homb e y en la muje debido a las di e encias
ana ómicas en e ellos. En el homb e, la o ina la a la u e a y es o a o ece que la mic obio a
sea escasa y, con ello, que el iesgo de in ecciones sea ambién bajo. Sin emba go, en la muje
no ocu e de es a mane a debido a la ce canía en e la ul a y el ano, pe mi iendo el
es ablecimien o de una mic obio a es able y a o eciendo la apa ición de in ecciones. Además,
la o ina no la a la agina y la u e a iene una longi ud muy pequeña que acili a la llegada de
mic oo ganismos no deseables (Suá ez, 2013).
La mic obio a aginal suele a ia en unción del pH y la concen ación de es ógenos.
A pesa de ello, en la edad é il des aca el géne o Lac obacillus, como L. gasse i o L. jensenii,
que p o egen la mucosa en e a pa ógenos (Ma ín y cols., 2008). Son bac e ias anae obias
ae o ole an es, po lo que sopo an du an e un iempo limi ado ensiones de oxígeno no
supe io es al 8%, aunque no pueden mul iplica se en dichas condiciones. En el pe íodo de
ges ación, se combina una disminución de pH jun o con un aumen o en la concen ación de
lac obacilos, de mane a que se p o ege la mucosa aginal aún más. Finalmen e, en las muje es
menopáusicas, disminuye la ca ga mic obiana a g an escala, ol iendo a p edomina la
mic obio a in es inal y de la piel (Ál a ez-Cala ayud y cols., 2015).

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4. METODOLOGÍA
Es e T abajo Fin de G ado es una Re isión Bibliog á ica y, pa a su ealización, se han
ealizado consul as en di e en es a ículos de e is as cien í icas ob enidas a a és de:
Pubmed, ISI web o Knowledge, Public Lib a y o Science (PLOS), Medline, Science di ec ,
In aMed. También se han consul ado lib os de ex o de mic obiología así como páginas web.
Las palab as cla e pa a la búsqueda han sido: mic obio a, mic obio a desc ip ion,
mic obiome, human mic obiome, o al mic obio a, in es inal mic obiome, mic obio a uppe
espi a o y ac , gu mic obiome, au oinmune diabe es, mic obiome and diabe es, mic obiome
and obesi y, mic obiome and as hma, as hma,
Los c i e ios de selección o il os u ilizados ue on: e iew, ee ull ex , 5 yea s. Clinical ial.
5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Di e en es es udios han pe mi ido el a ance ac ual en el conocimien o y uso del
mic obioma humano pa a conoce más sob e cie as pa ologías. Dichos es udios ecien es
empiezan a pe ila la asociación exis en e en e la disbiosis en la mic obio a y la apa ición de
cie as en e medades. Las al e aciones en la mic obio a pod ían explica en pa e alguna de las
en e medades y sus sín omas como son la diabe es, el asma, la obesidad, la en e medad
pulmona c ónica o la en e medad celíaca. Ac ualmen e, el en endimien o de cómo la
mic obio a no mal a ec a a las unciones isiológicas básicas es c ucial pa a consegui
aumen a la calidad de ida de las pe sonas.
5.1 DIABETES
La Diabe es Melli us (DM) es un as o no me abólico c ónico, mul icausal, que se
ca ac e iza po la p esencia de hipe glucemia y la al a de sec eción o acción de la insulina
(Nielsen y cols., 2014).
Exis en dos ipos: DM ipo 1 y DM ipo 2. La DM ipo 1 es una en e medad au oinmune
que consis e en la des ucción de las células sec e o as de insulina (células be a, localizadas en
el pánc eas) debido a la acción de lin oci os T. De es a mane a, no hay p oducción de insulina y
se e al e ado el me abolismo no mal del cue po, p oduciéndose una si uación de
ce oacidosis. Sin emba go, en la DM ipo 2 las causas p incipales son la obesidad, que cu sa
con un es ado de in lamación y exp esión ano mal de los mediado es de la in lamación, y a un
18
de ec o en la capacidad sec e o a de la insulina o una esis encia a la acción de la misma, de
mane a que no se u iliza de o ma adecuada (insulino esis encia) y cu sa sin ce oacidosis.
(La sen y cols., 2010; Ga cía y cols., 2017).
Aunque la e iología de es a en e medad puede es a elacionada con la gené ica de la pe sona,
la die a y o os ac o es ambien ales como los an ibió icos, se ha obse ado una ue e
elación en e la p esencia de la mic obio a y la apa ición de la en e medad (Figu a 4) (Ussa y
cols., 2016; Paun y cols., 2016).
Figu a 4. P incipales ac o es implicados en la apa ición de di e en es en e medades (Ussa y
cols., 2016).
El pánc eas es á in e conec ado con el in es ino, de mane a que el mic obioma del
in es ino puede p o oca cie os e ec os en el pánc eas, in luyendo en el me abolismo y la
inmunidad del o ganismo. Las bac e ias que con o man la mic obio a ienen un papel
impo an e y es que pa icipan en la de ensa con a pa ógenos y en la diges ión de
de e minados polisacá idos, p oduciendo impo an es me aboli os como ace a os o
p opiona os, los cuales in e ienen en p ocesos de modulación de sec eción de insulina, u
o os como los ácidos bilia es que in luyen en el me abolismo o en unciones neu onales
(Ussa y cols., 2016). Así, un cambio en la mic obio a in es inal puede conlle a a una
al e ación de la sec eción de insulina y a la apa ición de en e medades como la diabe es.
Es udios ecien es basados en la écnica de la PCR y la “ ag-Encoded Py osequiencing”
de la egión V4 del ARN 16S han demos ado la exis encia de una mic obio a di e en e en
pe sonas sanas y en pe sonas con DM ipo 2. Pa a lle a a cabo es e es udio, se eligie on 18
pe sonas con DM ipo 2 y o as 18 pe sonas sanas en un amplio ango de edad. Al ob ene las
secuencias de la egión V4 se obse ó que e an mayo es en el caso de las pe sonas con DM
ipo 2, aunque no di e ían en la composición p incipal de la mic obio a. Sin emba go, la
19
a iabilidad bac e iana en e los suje os en e mos e a mucho meno que en compa ación con
los con oles. Las secuencias ob enidas se di idie on en cinco phylum: Fi micu es, Bac e oides,
P o eobac e ia, Ac inobac e ia y Ve umic obia, siendo los dos p ime os los más nume osos.
Además, al compa a con los en e mos se obse ó que el phylum Fi micu es p edominaba en
los con oles, mien as que sucedía al con a io con Bac e oides y P o eobac e ia. Todo es o
sus en a que, e ec i amen e, la mic obio a es á elacionada con la apa ición de la en e medad.
Además, se ha co elacionado una mayo can idad de especies del géne o Bac e oides en a as
que han desa ollado p e iamen e una DM ipo 1 (La sen y cols., 2010).
5.2 OBESIDAD
La obesidad es una en e medad c ónica, de o igen mul i ac o ial, que consis e en un
acúmulo excesi o de ejido adiposo. Es a en e medad supone un ac o de iesgo de ele ada
impo ancia pa a las en e medades ca dio ascula es y pa a la diabe es. Ac ualmen e, el
aumen o de los casos de obesidad es mayo en los países desa ollados en los que p e alece
un es ilo de ida seden a io y el consumo de comidas ápidas. Según la O ganización Mundial
de la Salud (OMS) 1,9 billones de pe sonas ienen sob epeso y de ellas 600 millones son
obesos. Sin emba go, ambién es posible que la causa sea de o igen mic obiológico, en
conc e o que adique en nues a mic obio a (Ha akeh y cols., 2016).
Aunque la obesidad es á es echamen e elacionada con la gené ica, la die a y el es ilo
de ida, se ha es udiado la mic obio a como posible causa de la misma. És a juega un papel
impo an e en la u ilización de mane a e icien e de la ene gía ob enida a a és de la die a; y
es es a die a la que puede, en ocasiones, cambia la composición y la di e sidad de la
mic obio a. Es udios ecien es ealizados po Ka akeh y cols., (2016) han demos ado que una
die a ica en g asas puede cambia la composición de la mic obio a en a ones, que se aduce
en una disminución en los ni eles de Bi idobac e ium y Lac obacillus, que ac úan como ba e a
en e a in ecciones, dejando sin p o ección nues o o ganismo. De la misma mane a, se
obse ó un aumen o en los ni eles de Fi micu es y P o eobac e ia, incluyendo especies
pa ógenas.
O os es udios ealizados po Mo eno-Indias y cols., (2014) comp oba on que uno de
los ac o es de iesgo pa a el desa ollo de obesidad en la in ancia e a S aphylococcus au eus,
encon ado en las heces de los niños. Además, han des elado que en la mic obio a de
pacien es obesos se encuen an especies del dominio A chaea que oxidan el hid ógeno
p oducido po bac e ias como P e o ella. Es a u ilización del hid ógeno acele a la
20
e men ación de los polisacá idos de la die a, p o ocando que la ene gía acumulada po el
indi iduo sea mayo (Zhang y cols., 2009).
Ac ualmen e, cabe des aca la impo ancia de los p ebió icos y p obió icos, que
al e an la composición de la mic obio a in es inal de mane a posi i a al mismo iempo que
pueden con ola el ape i o o el peso. Los p ebió icos son aquellas sus ancias que an a
a o ece el desa ollo de la mic obio a no mal, mien as que los p obió icos son aquellos
mic oo ganismos que con o man la mic obio a y que p oceden del ex e io . Se ha es udiado el
e ec o de los p ebió icos, ayudando a disminui los alo es de Fi micu es (aumen ados en las
pe sonas obesas) y aumen ando los de Bac e oides. También se ha is o que ienen un e ec o
posi i o sob e di e en es pa áme os que a ec an a la obesidad, como el desa ollo de ejido
adiposo o el es és oxida i o, y la es imulación del c ecimien o de Akke mansia muciniphila,
que a su ez es imula el sis ema endocannabinoide, implicado en p ocesos como la
pe meabilidad in es inal o p ocesos in lama o ios (Dahiya y cols., 2017).
5.3. ASMA
El asma es una en e medad de ipo c ónica que a ec a al apa a o espi a o io y que
consis e en una hipe eac i idad especial de los b onquios hacia un de e minado es ímulo. Es
una en e medad que apa ece de o ma b usca y que se epi e en el iempo. Cu sa con
b oncoespasmos, hipe sec eción de mocos e incluso in lamación de los b onquios
(h p://www.who.in / espi a o y/as hma/es/).
Has a aho a se conocía que los ac o es desencadenan es del asma podían se ales
como los alé genos, las in ecciones ( es iado común, sinusi is), el es és, los á macos, e c
(Figu a 5), pe o ac ualmen e exis en di e en es es udios que elacionan nue amen e el papel
del mic obioma espi a o io e in es inal como esponsables de las c isis de asma, p o ocando
un deso den en el apa a o espi a o io (Huang y cols., 2015; Sulli an y cols., 2016).
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Figu a 5. Esquema que ilus a los ac o es complejos que a ec an el mic obioma pulmona en
el asma. El mic oambien e pulmona selecciona mic obios especí icos que cambian en el asma
debido a ac o es ambien ales, in ecciones y a amien os que modulan la cascada
in lama o ia en la in e ase epi elial y al co espondien e mic obioma. Los asmá icos mues an
un mic obioma modi icado con mic obios pulmona es aumen ados ales como Haemophilus,
Neisse ia, Mo axella, S aphylococcus y S ep occoccus con Veillonella educida,
Faecalibac e ium, Lachospi a y Ro hia sp. (Sulli an y cols., 2016).
An iguamen e se c eía que el ambien e que odea los pulmones e a es é il, pe o con
el iempo se ha comp obado la p esencia de una mic obio a especí ica en el apa a o
espi a o io que a ía según el es ado de salud o en e medad del indi iduo. Es po eso que es
impo an e di e encia que, aunque el pulmón con iene una pequeña can idad de
mic oo ganismos en compa ación con el ac o espi a o io supe io , es a mic obio a no es
indica i a de en e medad (Sulli an y cols., 2016).
El es udio de la mic obio a y de sus a iaciones ha conducido a pensa que un cambio
en la misma puede es a elacionado con el desa ollo de una en e medad c ónica, como es el
caso del asma (Figu a 6).

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Figu a 6. In e acción de la mic obio a con o os ac o es que in luyen en la sucep ibilidad a
su i asma y sus mani es aciones. Los componen es del sis ema ep esen ado - la gené ica y la
inmunología del hospedado , la mic obio a, las exposiciones ambien ales y la en e medad del
asma - son en idades he e ogéneas, p esen ando desa íos pa a disecciona con mayo
p ecisión el papel del mic obioma en el asma (Huang y cols., 2015).
El epi elio de las ías espi a o ias es c ucial en la espues a in lama o ia al se una
uen e de mediado es p oin lama o ios. Además, las células TH2 juegan un impo an e papel
en la inmunidad y los p ocesos alé gicos, donde se gene an an icue pos IgE ca ac e ís icos de
dichos p ocesos, e in luyen en la eac i idad de los b onquios (Fujimu a y Lynch, 2015). Todo
ello conlle a a la obs ucción de las ías espi a o ias y es posible que la e apéu ica u ilizada
pa a a a los sín omas pueda a ec a a la composición del mic obioma. Es udios ecien es
han demos ado que una al e ación en el gen Bmal, que se encuen a en células p esen es en
los b onquios, in e umpe el ciclo de eclu amien o de neu ó ilos po la ía CXCL5, lo que
conlle a a una espues a exage ada po pa e del hospedado a lipopolisacá idos y a una
de icien e espues a inmune en e S ep ococcus pneumoniae (Sulli an y cols., 2016).
Asimismo, la idea de que una in ección en los b onquios puede se la base del asma
ue sus en ada po es udios epidemiológicos ecien es que a i maban la exis encia de una
elación en e el desa ollo de una b onqui is o neumonía con el desa ollo de un b o e de
Chlamydophila pneumoniae y en adul os asmá icos. Es po eso que el a amien o con
an ibió icos esul aba e ec i o pa a es e “asma in eccioso”, lo que con i maba la idea de que
exis e un componen e in eccioso en la en e medad del asma (Huang y cols., 2015). An e io es
es udios demos a on la p esencia de Mycoplasma pneumoniae y C. pneumoniae en pacien es
asmá icos, ob eniéndose alo es más al os que en pacien es sanos (K a y cols., 2002). Es po
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es o que se a i ma que una in ección en los b onquios po bac e ias sensibles a an ibió icos
pod ía ep esen a un eno ipo asmá ico.
En o os es udios basados en el es udio de la pa e 16S del ARN de mues as
b onquiales de pacien es sanos y asmá icos se con i ma que hay mayo p e alencia de
P o eobac e ia en las ías espi a o ias bajas de pacien es en e mos en compa ación con los
sanos, lo que sugie e nue amen e que una al e ación en la mic obio a puede se una
ca ac e ís ica del asma (Huang y cols., 2015).
Como se ha mencionado an e io men e, el mic obioma de las ías espi a o ias en
pacien es asmá icos es á al amen e elacionado con el g ado de hipe eac i idad de los
b onquios, de mane a que puede se esponsable de la apa ición de p ocesos alé gicos. Es o
ue demos ado po Gole a y cols (2013), quienes es udia on el e ec o que enían á macos
como los co icoides en pe sonas sanas y asmá icas, conociéndose que la espues a en e a
es os á macos e a di e en e en un g upo y o o debido a la exis encia de mic obiomas
dis in os. En pacien es asmá icos p edominaban mic oo ganismos pe enecien es al phylum
P o eobac e ia, así como a los géne os Neisse ia y Haemophilus, que poseen cadenas co as
de g upos acilos, lo que los hace más suscep ibles a ene ac i idad endo óxica y a
desencadena , po an o, espues as in lama o ias en el hospedado .
La causa p incipal del asma aquí es udiada es la mic obio a, obse ándose especies
bac e ianas di e en es en pe sonas sanas y asmá icas. Al se una en e medad con an a
p e alencia, es impo an e conoce la posible e iología mic obió ica, en is as a disminui el
núme o de casos anuales.
5.4. ENFERMEDAD CELÍACA
La en e medad celíaca (EC) o in ole ancia al glu en consis e en una en e medad
sis émica y au oinmune p oducida po una in ole ancia a las p o eínas del glu en (gliadinas,
ho deínas, secalinas, a eninas, e c) p esen e en los ce eales como el igo, el cen eno, la
cebada o cie as a iedades de a ena. En la EC se p oduce una a o ia en la mucosa del
in es ino delgado, de mane a que los nu ien es no pueden abso be se co ec amen e. Es a
en e medad es de ca ác e c ónico y la g a edad de las lesiones p oducidas depende de la
edad y la si uación isiológica del indi iduo, que mejo an al sup imi el glu en de la die a. Se
mani ies a con sín omas in es inales y ex a-in es inales, como son las dia eas, los ómi os
ocasionales e incluso las a as bucales (Polanco y Ribes, 2010; Nylund y cols., 2016).
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La p incipal causa de es a en e medad es gené ica, en la que pa icipan gene almen e
los an ígenos leucoci a ios humanos (HLA en inglés) DQ2 y DQ8. A pesa de que la p esencia de
es os genes implica un mayo iesgo de padece la en e medad, solo un pequeño po cen aje
de los po ado es llega a desa olla la. Es po eso que el ecien e aumen o de casos nue os de
pe sonas con EC se elaciona con ac o es de iesgo ambien ales, como pueden se la ausencia
de lac ancia ma e na, la inges ión de can idades ele adas de glu en, la inges a emp ana de
ce eales en pe sonas suscep ibles gené icamen e e incluso la mic obio a in es inal. Es udios
ecien es señalan que exis en unas egiones, llamadas 39 non-HLA, que es án asociadas a la
suscep ibilidad de padece la en e medad y p ecisamen e ienen elación con la mic obio a
in es inal. Además, se ha comp obado que al e aciones en genes no especí icos de la EC
pueden da luga a la misma po una al e ación en la mic obio a in es inal del hospedado . Po
ejemplo, la p o eína in acelula TOLLIP, implicada en el uncionamien o del ecep o oll-like,
es á disminuida en pacien es celíacos no a ados y es esponsable del es ado in lama o io
ca ac e ís ico de es os pacien es (Nylund y cols., 2016).
La mic obio a in es inal in e iene en la espues a inmune y en la homeos asis desde
los p ime os es adíos de la en e medad, de mane a que in luye an o en su desa ollo como en
el daño que se p oduce en la mucosa. Según es udios clínicos y es udios en animales, la
emp ana colonización del cue po humano po pa e de los mic oo ganismos puede aumen a
la suscep ibilidad a padece en e medades in lama o ias c ónicas así como in ole ancias o
ale gias alimen a ias. Además, es ecuen e encon a al e aciones en la composición de la
mic obio a in es inal en pacien es que ya ienen EC (Galipeau y cols., 2015). En el año 2014,
Wacklin y cols. ealiza on un es udio clínico en el que analiza on la mic obio a de 18 pacien es
con sin oma ología pe sis en e y a o os 18 sin ella, odos ellos bajo una misma die a lib e de
glu en. Obse a on que la mic obio a a iaba an o en la composición como en la es uc u a.
Aquellos pacien es con una ue e sin oma ología p esen a on un mayo po cen aje en
P o eobac e ia, mien as que los ni eles de Bac e oides y Fi micu es e an mino i a ios con
espec o a los en e mos sin sin oma ología.
De la misma mane a, Galipeau y cols. (2015) obse a on mues as ecales de pacien es
que seguían p esen ando sín omas, de le es a mode ados, a pesa de lle a una die a es ic a
lib e de glu en. En dicho es udio, pa icipó un g upo de 45 pe sonas celíacas que p esen aban
sín omas gas oin es inales y o o g upo con ol de pe sonas sanas. En ambos g upos, se
oma on mues as ecales en el mismo pe íodo de iempo y en el mismo labo a o io y se
analiza on median e écnicas de ampli icación de ADN usando la eacción en cadena de la
polime asa (PCR) de cada o ganismo de ec ado. El esul ado ue la de ección de mayo
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can idad de le adu as, como Candida sp. y Saccha omyces sp., en el g upo p oblema como se
mues a en la Tabla 2.
Tabla 2. Composición mic obiana de mues as ecales ob enidas en un es udio usando un
g upo de pe sonas celíacas en compa ación con un g upo con ol (Galipeau y cols., 2015).
De la misma mane a, se obse a on en las mues as ecales del g upo de en e mos
celíacos mayo es can idades exopa ási os, como Dien amoeba agilis o T ichu is ichiu a
(Tabla 3).
Tabla 3. Dis ibución de pa ási os encon ados en mues as de heces de celiacos en un es udio
compa a i o u ilizando un g upo con ol sano (Galipeau y cols., 2015).
Es udios ealizados po Nieuwenhuizen y cols. (2003) que han sido co obo ados
ecien emen e po Galipeau y cols. (2015) han pues o de mani ies o que la colonización
gas oin es inal po pa e de Candida p omue e la apa ición de una sensibilización a cie os
alimen os. Es o es así po que el ac o de i ulencia de es e hongo (HWP1), que le si e pa a
adhe i se a la mucosa in es inal, con iene una secuencia de aminoácidos que es casi idén ica a
la p o eína gliadina, p incipal esponsable de la es imulación del sis ema inmune en la
celiaquía y la apa ición de la a o ia en la mucosa in es inal.