El microbioma y su relación con la salud humana y ambiental Por:Dr. Roberto Vázquez Euán^(1,2) y Dra. Norma Elena Pérez Herrera⁽¹⁾

1. Cuerpo Académico de Salud Pública, Facultad de Medicina, Universidad Autónoma de Yucatán
2. Programa Investigadoras e Investigadores por México, CONAHCYT

La invención del microscopio en el siglo XVII permitió el descubrimiento de un mundo previamente invisible. Fue entonces cuando Antonie van Leeuwenhoek observó por primera vez a los “animálculos”, que hoy conocemos como bacterias, hongos y protozoarios. Posteriormente, Robert Koch estableció que ciertos microorganismos eran responsables de enfermedades infecciosas en humanos, animales y plantas, una idea que durante mucho tiempo marcó la percepción pública y científica sobre estos organismos. Sin embargo, los avances tecnológicos, como el desarrollo de los secuenciadores de ADN, han revelado que sólo una fracción de los microorganismos es patógena, mientras que la mayoría resulta esencial para el equilibrio de los ecosistemas y la salud humana y ambiental (Berg et al., 2020).

¿Qué son la microbiota y el microbioma?

Los microorganismos existen en todas partes: habitan tanto en ambientes bióticos como abióticos, e incluso en el cuerpo humano, donde desempeñan múltiples funciones. Estos microorganismos afectan aspectos tan variados como el metabolismo, la respuesta inmunológica y, en algunos casos, la conducta (Aggarwal et al., 2023). Al conjunto de microorganismos que viven en un área específica se le denomina microbiota, la cual está formada en su mayoría por bacterias, aunque incluye también arqueas, protistas, hongos y algas microscópicas. El término microbioma, aunque a veces se usa como sinónimo, también incluye los virus y las moléculas que producen estos organismos, así como sus metabolitos, elementos estructurales e incluso su ADN (Berg et al., 2020).

El microbioma humano y la salud

La salud humana está estrechamente vinculada a la diversidad de la microbiota en distintas partes del cuerpo, como la piel, la cavidad oral, y los tractos gastrointestinal, respiratorio y genitourinario (figura 1). En cada una de estas áreas, los microorganismos cumplen funciones esenciales. Por ejemplo, ayudan a fortalecer el sistema inmunológico y el sistema nervioso, forman la barrera mucosa intestinal, y producen péptidos antimicrobianos que protegen al cuerpo de patógenos. Además, facilitan la digestión y asimilación de nutrientes y contribuyen a mantener el equilibrio de la comunidad microbiana, previniendo el crecimiento de microorganismos que pueden dar lugar a desórdenes autoinmunes, enfermedades inflamatorias intestinales, asma y alergias, entre otras dolencias (Schwartz et al., 2020; Shanahan et al., 2020).

Es importante destacar que no existe una lista definitiva de microorganismos que deban estar presentes en una persona saludable. Investigaciones muestran que individuos sanos de distintas regiones y condiciones de vida tienen microbiomas distintos, aunque comparten ciertos grupos de microorganismos. Sin embargo, existe consenso en que las personas saludables tienden a tener una mayor diversidad microbiana en comparación con aquellas que padecen enfermedades (Lloyd-Price et al., 2016; Harán y McCormick, 2021).

El concepto de Una Salud y el microbioma

El concepto de "Una Salud" reconoce la conexión entre la salud humana y la salud de los animales, plantas y ecosistemas (figura 2). En esta interrelación, el microbioma juega un papel fundamental. Sin embargo, aún queda mucho por investigar sobre cómo los microbiomas de distintos ambientes pueden influir en la salud humana. Estudios adicionales podrían revelar cómo los microbiomas presentes en el suelo, el agua y otros elementos naturales contribuyen al desarrollo y funcionamiento del microbioma humano (Banerjee y van der Heijden, 2023).

La contaminación y el microbioma

La contaminación ambiental tiene efectos adversos no solo en la salud humana de manera directa, sino también en la composición y diversidad del microbioma, tanto en humanos como en el ambiente. Este daño puede desencadenar un estado de disbiosis, es decir, un desequilibrio microbiano que provoca la pérdida de microorganismos beneficiosos y el aumento de microorganismos asociados a enfermedades (Haran y McCormick, 2021).

Diversos estudios sugieren que el estilo de vida y la exposición temprana a contaminantes, tanto biológicos como no biológicos, alteran el microbioma de la persona y del entorno, con repercusiones para la salud. En espacios interiores, la quema de carbón, queroseno, cigarrillos y biomasa (como leña y basura) produce contaminantes que afectan la diversidad del microbioma humano y constituyen un problema de salud en sí mismos. En exteriores, especialmente en ciudades con altos niveles de tráfico vehicular, las personas están expuestas a partículas dañinas que, además de ingresar al cuerpo a través de la boca y el sistema respiratorio, promueven el crecimiento de bacterias patógenas en el organismo, lo cual puede agravar enfermedades respiratorias, alergias y trastornos autoinmunes (Chong-Neto et al., 2021).

En zonas rurales y ambientes naturales, el microbioma saludable de los suelos y plantas contribuye a mejorar la calidad ambiental, enriquece la microbiota humana y fomenta el establecimiento de cultivos con mejor calidad nutricional. Además, ayuda a mejorar la calidad del agua y del aire y limita el crecimiento de especies patógenas. Sin embargo, el uso excesivo de plaguicidas causa alteraciones que desestabilizan el microbioma natural, lo cual puede afectar tanto al ambiente como a la salud humana, incluso sin una exposición directa a los productos tóxicos (Hirt et al., 2020; Banerjee y van der Heijden, 2023; Stanaway et al., 2023).

Cuerpo sano en ambientes sanos

Dado que la diversidad del microbioma humano es altamente influenciable por el ambiente, es posible implementar medidas que fomenten el aumento de la diversidad microbiana en distintos hábitats, especialmente en zonas urbanas. Por ejemplo, estudios han demostrado que incrementar la diversidad de la vegetación en guarderías y escuelas primarias no solo enriquece el microbioma de esos espacios, sino que también tiene un efecto positivo en el microbioma de los niños, mejorando su salud y reduciendo la incidencia de enfermedades (Robinson y Barrable, 2023).

En pocas palabras, una forma de mejorar la salud pública es promover el aumento y la diversidad de la vegetación, lo cual contribuye a la salud ambiental y humana, sin dejar de lado otros factores que también influyen en la composición microbiana, como la dieta, la regulación de sustancias tóxicas y la economía circular.

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Referencias:

• Aggarwal, N., Kitano, S., Puah, G., Kittelmann, S., Hwang, I. y & Chang, M. (2022). Microbiome and human health: Current understanding, engineering, and enabling technologies. Chemical Reviews, 123, 31-72.
• Banerjee, S. y van der Heijden, M. (2023). Soil microbiomes and one health. Nature Reviews Microbiology, 21, 6-20.
• Berg, G., Rybakova, D., Fischer, D., Cernava, T., y Schloter, M. (2020). Microbiome definition re-visited: old concepts and new challenges. Microbiome, 8, 1-22.
• Chong Neto, H., D’amato, G. y Rosário Filho, N. (2022). Impact of the environment on the microbiome. Jornal de Pediatria, 98, 32-37.
• Haran, J. y McCormick, B. A. (2021). Aging, frailty, and the microbiome—how dysbiosis influences human aging and disease. Gastroenterology, 160, 507-523.
• Hirt, H. (2020). Healthy soils for healthy plants for healthy humans: How beneficial microbes in the soil, food and gut are interconnected and how agriculture can contribute to human health. EMBO reports, 21, e51069.
• Lloyd-Price, J., Abu-Ali, G. y Huttenhower, C. (2016). The healthy human microbiome. Genome medicine, 8, 1-11.
• Robinson, J.M.; Barrable, A. Optimising Early Childhood Educational Settings for Health Using Nature-Based Solutions: The Microbiome Aspect. Educ. Sci. 2023, 13, 211.
• Shanahan, F., Ghosh, T. y O’Toole, P. W. (2021). The healthy microbiome—what is the definition of a healthy gut microbiome?. Gastroenterology, 160, 483-494.
• Stanaway, I., Wallace, J., Hong, S., Green, F., Tsai, J. y Faustman, E. (2023). Alteration of oral microbiome composition in children living with pesticide-exposed farm workers. International Journal of Hygiene and Environmental Health, 248, 114090.
• Schwartz, D., Langdon, A. y Dantas, G. (2020). Understanding the impact of antibiotic perturbation on the human microbiome. Genome medicine. 12, 1-12.