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Para alterar el microbioma deliberadamente con fines preventivos, terapéuticos o para usarlo para comprender una condición médica particular, primero deben entenderse los factores que influyen en su composición. Se expone a continuación un breve sumario de los mismos, ya que es información básica para el profesional en este ámbito. El equilibrio y desequilibrio de la microbiota debe ser controlado de manera adecuada, buscando el bienestar del paciente en todo momento.
Genética humana e interacciones inmunes en el desarrollo temprano
La composición del microbioma humano es única en cada individuo y las diferencias entre individuos son mayores que las diferencias bioquímicas típicas. Estas surgen dentro de una persona a lo largo del tiempo. Los gemelos idénticos son apenas más similares entre sí en la composición y estructura microbiana que los gemelos no idénticos. Al menos en el rango de los factores ambientales revisados en los estudios realizados hasta la fecha. Esto sugiere que el efecto del genoma humano es limitada. La mayor parte del ensamblaje de la comunidad microbiana puede estar determinada por factores ambientales.
Los primeros estudios en este campo sugirieron que los gemelos monocigóticos no eran más similares en términos de su microbiota intestinal general que los gemelos dicigóticos. Aunque los tamaños más grandes de cohortes gemelas muestran un efecto pequeño, pero estadísticamente significativos de la genética. Esto en la composición del microbioma, en el que se identificaron ciertos taxones muy heredables, como Christensenella.
Una forma de racionalizar lo anterior es que el número de especies que son capaces de colonizar con éxito a los humanos es limitado. La colonización de ratones, inicialmente libres de gérmenes con diversas muestras ambientales, demuestra que muy pocas bacterias presentes en el ambiente pueden sobrevivir en el intestino del ratón. Las que lo hacen se desplazan rápidamente tras la introducción de bacterias derivadas de humanos o ratones.
Además, las respuestas inmunes humanas dan forma a las respuestas de los cambios en el microbioma y participan en la configuración del mismo. La mayoría de los estudios inmunológicos en humanos aún carecen de un componente microbiano. Mismos que es esencial para esclarecer la relación entre la respuesta inmune, la colonización y la estabilidad microbiana. El sistema inmunitario de los mamíferos tiene una relación bidireccional compleja y dinámica con el microbioma.
Microambiente corporal
Cuando se comparan los microbiomas en un sitio corporal determinado de grandes cohortes de personas, los individuos encajan. Esto en un continuo de diversidad microbiana dentro de una población humana en lugar de agruparse en grupos discretos. Durante el desarrollo humano, el microbioma humano sigue trayectorias específicas del sitio corporal, de modo que cada sitio corporal desarrolle una biogeografía específica. La piel, por ejemplo, muestra una variación dramática en la composición y estructura de los microbiomas a través de diferentes sitios.
Las características físicas y topográficas de la piel desempeñan un papel importante en la configuración de la similitud de la comunidad microbiana entre los sitios. Estos factores también desempeñan un papel en la configuración de la individualidad del microbioma. Esto para que cada persona desarrolle un perfil microbiano único en su piel, independientemente de las diferencias entre los sitios de la piel.
De manera similar, aunque la interacción oral física prolongada entre humanos influye en la composición de la comunidad microbiana a lo largo del tiempo; el microbioma oral aún mantiene una composición relativamente única en cada persona. La caracterización longitudinal del microbioma intestinal humano ha demostrado que la microbiota en un adulto permanece relativamente estable. Además, es única para cada persona, lo que contrasta con el cambio drástico durante los primeros tres años de vida.
Sin embargo, el microbioma es un ecosistema viviente. En consecuencia, cada uno de sus componentes sufre fluctuaciones en la tasa de crecimiento y la supervivencia. Por ejemplo, los cambios en la dieta pueden afectar profundamente la estructura de la comunidad microbiana intestinal. La limpieza vigorosa puede alterar temporalmente el microbioma de la piel. Sin embargo, en ambos casos, la estructura original de la microbiota reaparece cuando se reanudan las condiciones originales.
Dieta
La dieta ha sido ampliamente estudiada en relación con el microbioma intestinal. Sin embargo, no tanto con respecto a otros microbiomas en otros sitios del cuerpo humano. La modulación de la dieta es una oportunidad ideal para que una intervención de bajo riesgo cambie el microbioma. Por lo tanto, esta vía de investigación podría generar nuevas estrategias terapéuticas para afecciones. Mismas para las cuales se ha demostrado que el microbioma intestinal y sus productos metabólicos son causantes de enfermedades.
La evidencia hasta la fecha sugiere que la dieta, a largo plazo, posee efectos dramáticos en la composición del microbioma intestinal, aunque un cambio en la dieta a corto plazo lo suficientemente extremo puede hacer que los microbiomas intestinales de diferentes personas se parezcan entre sí en cortos periodos de tiempo. De forma fascinante, los efectos del mismo ingrediente dietético en las mediciones de glucosa en sangre pueden variar en diferentes personas, un efecto mediado por el microbioma.
Aunque se sabe que el microbioma puede influir en la concentración de leptina en los seres humanos y, por lo tanto, puede influir en el apetito, una pregunta abierta es si el microbioma puede influir en las preferencias de la dieta, lo que podría dar lugar a ciclos de retroalimentación positivos cuando estos cambios en la dieta alteren el microbioma.
Antibióticos
Se espera que el efecto de los antibióticos en los microbiomas sea mayor en relación con el de otros factores, y se han realizado estudios preliminares para determinar su impacto. El microbioma intestinal en adultos parece no ser resistente a la administración repetida de antibióticos. El mismo antibiótico parece afectar a microorganismos particulares de manera diferente dependiendo del resto del microbioma.
Esto puede deberse a diferentes fases de crecimiento, estados metabólicos o al contexto microbiano en el que existen los microorganismos. Es especialmente interesante la evidencia cada vez mayor de que los antibióticos tomados temprano en la vida tienen un efecto profundo en el microbioma intestinal que puede resultar en un desarrollo posterior de obesidad, asma, enfermedad inflamatoria del intestino y otros trastornos.
Estilo de vida
También se cree que el estilo de vida tiene una fuerte influencia en la composición de los microbiomas. La cohabitación con mascotas, como los perros, tiene una asociación estadísticamente significativa con la composición del microbioma. En un estudio, el microbioma de la piel de las parejas que viven juntas se parecía mucho más a la pareja que si tuviera un perro, pero, curiosamente, vivir con un niño pequeño no produjo la misma tendencia, por lo que las parejas con un niño, pero ningún perro, no fueron significativamente más similares entre sí que las parejas sin un niño.
La presencia de mascotas y la exposición al ganado se han asociado con un menor riesgo de asma. Se ha demostrado que la interrupción de esta exposición en lactantes de poblaciones humanas con una historia de interacción ancestral conocida con animales conduce a un aumento sustancial de la atopia, especialmente del asma. Si resulta que estos resultados son causados por el microbioma, en lugar de simplemente estar relacionados con él, sugieren que nuevas estrategias terapéuticas potenciales para la intervención de la enfermedad podrían provenir de la exposición microbiana centrada en la activación inmune.
Se ha demostrado que otros rasgos del estilo de vida se correlacionan con la composición de la microbiota. Por ejemplo, el ejercicio parece influir en la estructura del microbioma al reducir la inflamación, lo que produce cambios sutiles en la composición de la comunidad microbiana que se correlacionan con los cambios en el perfil de citoquinas. La privación del sueño se correlaciona con los cambios en el microbioma intestinal: Existe una mayor proporción de Firmicutes a Bacteroidetes y una abundancia elevada de Coriobacteriaceae y Erysipelotrichaceae asociada con la pérdida de sueño.
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