Saluda a algunos residentes de tu cuerpo: Mycobacterium chelonae bacterias. Son flora normal en las tripas y vías respiratorias de humanos y otros animales. Rara vez causan infecciones intestinales o pulmonares, pero pueden causar infecciones locales. © Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades / Biblioteca de fotografías científicas / Corbis Desde infecciones por estafilococos hasta neumonía, faringitis estreptocócica a infecciones del tracto urinario, no podemos evitar sentir que las bacterias que nos rodean son invasores extraterrestres, diseñado para herir, mutilarnos o matarnos. Y si la guerra bacteriológica ha sido declarada oficialmente, no debemos hacer nada menos que destruir nuestras láminas bacterianas, creando un mundo de paz estéril a través de Purell.
Solo un problema. Somos los microbios contra los que luchamos.
Nuestro microbioma - la colección de microbios y su material genético que viven en y sobre el cuerpo - está tan lleno de bacterias, virus e incluso hongos que nuestras células humanas constituyen solo el 10 por ciento de las células de nuestro cuerpo [fuente:Yang]. Si te quedaste sin aliento al saber eso Escherichia coli las cepas viven en la encimera de tu cocina, vas a enfadarte mucho cuando te des cuenta de que ellos también viven felices en tu intestino. Si siente aprensión por las culturas vivas de Lactobacillus en tu yogur, Probablemente no te alegrará saber que hay una población próspera que coloniza tu vagina (o la de alguien cercano y querido).
Pero incluso con la enorme densidad e importancia de nuestro microbioma, realmente sabemos poco al respecto. Si bien somos conscientes de que algo así como una abundancia de bacterias Clostridium difficile en el intestino puede causar problemas de salud fatales, no estamos seguros de cómo es un intestino sano. Respectivamente, los científicos están tratando de no solo determinar cómo nuestros amigos microbianos pueden ayudarnos o dañarnos, sino también para establecer una línea de base para un microbioma normal. Al igual que el Proyecto Genoma Humano que mapeó la totalidad de los genes humanos, el Proyecto del Microbioma Humano busca identificar la totalidad de nuestro paisaje microbiano.
Y estos microbios no son solo parásitos. Estamos albergando más bacterias que nuestra propia carne, sangre, músculo - lo que sea. Por supuesto, las células microbianas son en realidad de una décima a una centésima parte del tamaño de una célula humana, así que no es como si estuviéramos cargando mucho peso extra ... ¿verdad [fuente:Kolata]? No, todos estamos arrastrando alrededor de 2 a 5 libras (0,9 a 2,3 kilogramos) de bacterias incluso en el cuerpo más delgado (¿o más limpio?). (La Dieta Antibacteriana de Hollywood seguramente está en camino).
Así que reúne tus bacterias tus hongos, sus arqueas y protozoos junto al fuego para aprender cómo funciona el Proyecto del Microbioma Humano.
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La mayoría de las personas no prestan mucha atención a los virus hasta que se enferman. pero muchos virus diferentes son parte integral de su comunidad microbiana personal. Sebastián Kaulitzki / iStock / Thinkstock Antes de pasar al Proyecto del Microbioma Humano, repasemos lo que estos científicos están estudiando. Microbio es una de esas palabras que escuchamos y saltamos alegremente, pensando que es solo una trampa para algo pequeño y vagamente bacteriano. Cuales, resulta, es bastante preciso.
Si bien las bacterias ciertamente comprenden una gran parte de nuestro microbioma, algunos otros microbios menos conocidos componen nuestro grupo microbiano, también. Llevar arqueas , que son tan similares a las bacterias que, por mucho tiempo, los científicos simplemente asumieron que eran bacterias. No tan. En realidad, tienen diferentes aminoácidos y azúcares y una estructura genética diferente. Alguna vez se pensó que residía solo en entornos extremos, se han encontrado arqueas en la boca, membranas mucosas intestinales y vaginales de los seres humanos.
Entonces usted tiene protozoos , que a veces llamamos "gérmenes" porque algunos tipos pueden causar disentería o malaria, pero son un poco más grandes que las bacterias. Y no olvidemos el hongo entre nosotros, que puede cubrir la piel sin muchas consecuencias, o moverse al territorio de la infección. Virus también forman parte de nuestro microbioma, pero no creas que están esperando ociosamente con las manos sucias para darte un resfriado.
De hecho, nuestros microbios en gran parte no son huéspedes perezosos que se montan en nuestro cuerpo. Podrían compararse mejor con el personal bien administrado de una propiedad fabulosa. Por ejemplo, una de las funciones más importantes de los virus en el microbioma es infectar bacterias, cambiando la forma en que actúan las bacterias o su cantidad. Por lo tanto, es útil pensar que los virus trabajan con (o contra) la función bacteriana en nuestro cuerpo [fuente:Williams].
Al sufrir un resfriado y criticar los gérmenes, recuerde que sin microbios no podría comer ni respirar. Mientras no esté en el cuerpo, Las bacterias fotosintéticas en el agua producen la mitad de nuestro oxígeno [fuente:Universidad de Utah]. Los microbios empacan nuestro sistema para ayudar a la digestión y sintetizar vitaminas, y es posible que esté emocionado de informar en su próxima cena que la mitad de sus heces no son restos de comida, sino biomasa microbiana que se repone rápidamente en su intestino [fuente:Kolata]. Los buenos defienden las infecciones o los microbios que causan enfermedades y fortalecen nuestro sistema inmunológico. y - como estamos aprendiendo por cortesía del Proyecto del Microbioma Humano - hacer muchísimo más.
Entonces, ahora que sabemos lo que estamos estudiando, saltemos al propio Proyecto del Microbioma Humano. Financiado a través de los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU., la primera fase estaba programada para un programa de cinco años e incluía la obtención de muestras del microbioma humano y el desarrollo de un conjunto de referencia de secuencias del genoma microbiano (el objetivo era 3, 000 secuencias). La segunda fase (2013-2015) implica el desarrollo de una especie de catálogo de conjuntos de datos de microbiomas para ayudar a la comunidad científica a investigar y estudiar las enfermedades y la salud. También tienen la más amplia, desafiante tarea de investigar la conexión entre la comunidad microbiana de una persona y diversas enfermedades y afecciones.
¿Por qué no se ha hecho esto antes? La tecnología no existía. Realmente no había una forma de que los científicos estudiaran a los residentes del microbioma porque no podían cultivarse o aislarse en un laboratorio. Pero con el avance de la secuenciación y la tecnología del ADN, los científicos ahora podían aislar material genético de comunidades microbianas sin necesidad de cultivarlas [fuente:NIH]. Y así, el proyecto comenzó en 2007 con un presupuesto de $ 170 millones y una tarea bastante sencilla:tomar muestras de un número suficientemente grande de personas sanas para determinar una línea de base o marco de lo que implica un microbioma humano.
La primera fase comenzó con la contratación de voluntarios que se consideraran "sanos". Eso no fue fácil:se trajeron 600 sujetos entre 18 y 40, pero después de exámenes rigurosos (para aspectos como caries e infecciones por hongos, así como para la salud en general), más de la mitad fueron rechazados. Doscientos cuarenta y dos sujetos de Houston, Texas, y St. Louis, Mes., finalmente cumplió con los criterios, y fueron los afortunados que se les hizo un hisopado en varios lugares en varias ocasiones, y luego hacer que su bioma sea secuenciado por más de 200 científicos en 80 instituciones diferentes [fuente:Kolata].
Cada hombre fue muestreado en 15 lugares, y cada mujer de cada 18 (para tener en cuenta el entorno microbiano de la vagina), cada uno hasta tres veces durante dos años. Las muestras incluyeron áreas del intestino (tomadas de las heces), la nariz, y múltiples lugares en la boca y en la piel.
Durante el transcurso del estudio, más de 11, Se obtuvieron 000 muestras, y los científicos pudieron secuenciar parte del material de ARN para identificar los microbios, así como determinar el tamaño de la población [fuente:Baylor College of Medicine]. Hasta ahora, 800 de las muestras pasaron por una secuencia completa del genoma [fuente:Baylor College of Medicine]. El proyecto ha generado la friolera de 3,5 billones de bytes de datos, que es mil veces más que el Proyecto Genoma Humano [fuente:Baylor College of Medicine].
El financiamiento del Fondo Común de los Institutos Nacionales de Salud se utilizó hasta 2013, pero el proyecto comenzó a financiarse a sí mismo a través de 16 institutos NIH participantes [fuente:Mole]. Los científicos aún están estableciendo protocolos de muestreo más estrictos, e intentar encontrar una base de apoyo técnico y recursos.
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Con los billones y billones de bytes de datos que ha generado el Proyecto del Microbioma Humano, puede apostar que los resultados no son difíciles de conseguir. Uno de los primeros descubrimientos, y más impactantes, fue que, basado en el contenido genético de las muestras, podría haber cerca de 8 millones de genes microbianos únicos en el cuerpo de los adultos estudiados. Eso es cientos de veces más de lo que el genoma humano aporta al cuerpo [fuente:Yang]. También encontraron que incluso estas personas sanas tenían microbios que podrían causar problemas en un sistema inmunológico debilitado. pero parecía feliz de pasar el rato sin causar daño en la mayoría de los casos. Eso significa que las bacterias como el estafilococo y E. coli están presentes en personas normales, pero no necesariamente presentan una infección.
Aún más genial:ningún microbio estaba presente en cada persona, lo que también parece implicar que no existe un microbioma "normal". También encontraron que los microbios eran más similares en el mismo sitio de diferentes sujetos. (Es decir, entre dos personas, las comunidades microbianas en la piel, por ejemplo, eran más parecidas que las comunidades microbianas en diferentes sitios en una persona). Pero diferentes bacterias pueden realizar la misma función en diferentes individuos:mientras que dos personas pueden digerir los carbohidratos igualmente bien, podrían ser dos especies diferentes de bacterias las que están haciendo el trabajo en cada persona [fuente:Baylor College of Medicine].
El estudio del microbioma humano (y el uso de los datos del proyecto) ya ha dado lugar a resultados fascinantes. Un estudio de 2012 encontró que el microbioma vaginal cambia significativamente con el embarazo. Lactobacillus johnsonii es una especie de bacteria que normalmente se encuentra en el intestino para ayudar a digerir la leche, pero florece en la vagina cuando una mujer está embarazada. Los científicos plantean la hipótesis de que un bebé que atraviesa el canal vaginal, y se encuentra con microbios por primera vez, podría usar esos microbios para ayudar a digerir la leche materna desde el principio [fuente:Zimmer]. También se ha planteado la hipótesis de que un parto vaginal, que expone al bebé inmediatamente al intestino, microbios vaginales y cutáneos, podría resultar más ideal para el sistema inmunológico de un bebé que un parto por cesárea estéril. Un estudio en Puerto Rico está estudiando si frotar a los bebés por cesárea con secreciones vaginales poco después del nacimiento podría contribuir a una colonia bacteriana resistente [fuente:Gitig].
Y no olvidemos que se espera que el estudio de las bacterias conduzca a una mejor comprensión de los antibióticos y la resistencia bacteriana. Ya no es viable suponer que las bacterias "buenas" se repoblarán automáticamente después de la "tala y quema" que tiene lugar cuando se introduce un antibiótico. Los científicos están pensando en entornos microbianos que necesitan una poda y un fomento cuidadosos. En lugar de administrar antibióticos para matar el estafilococo, Una alternativa podría ser aplicar una crema de la que se puedan alimentar las bacterias buenas para ayudar a derrotar a los estafilococos intrusos [fuente:Zimmer].
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Más hallazgos microbianosHa habido bastantes hallazgos microbianos en los últimos años, gracias en parte al Proyecto del Microbioma Humano. Uno fue la introducción de trasplantes fecales para tratar C. difficile -pacientes infectados; Los científicos ahora esperan que en su lugar se pueda administrar un tipo específico de bacteria [fuente:Gitig]. Los científicos también han descubierto que una determinada cepa de bacterias está elevada en pacientes con periodontitis, lo que nos permite tener una mejor comprensión de la salud bucal [fuente:NIH]. Los investigadores también están estudiando por qué cuando las bacterias intestinales de ratones obesos se transfieren a sus homólogos más delgados, los ratones más delgados aumentan de peso. Los estudios ahora muestran que el microbioma de los ratones más regordetes podría cambiar la forma en que el cuerpo usa el azúcar para almacenar energía y grasa [fuente:Zimmer].
Es difícil no estar fascinado por el hecho de que nuestros cuerpos no son realmente nuestros, pero requieren un elaborado sistema de criaturas vivientes que nos ayuden a pasar el día. Recordar que los microbios pueden vivir felices sin nosotros, pero que estaríamos muertos sin los microbios podría permitirnos nutrir y proteger el sistema que nos nutre y protege.
