El microbioma es el conjunto de genomas (material genético) comprendido en la microbiota, que es el conjunto de microoganismos que co-habitan un mismo nicho. Esta comunidad de microoganismos esta compuesta por bacterias, hongos, arqueas y virus.

Casi cualquier nicho tiene asociada una microbiota y el estudio de su microbioma puede lograrse mediante el uso de la metagenómica. En otras palabras, podemos estudiar comunidades completas de microoganismos através de la secuenciación de sus genomas o parte de ellos.

EL MICROBIOMA HUMANO

Se estima que hay mayor cantidad de células microbianas que de células humanas en nuestro cuerpo, y que el microbioma es unas 100 veces mas grande que el genoma humano.

Las comunidades microbianas habitan casi todas las superficies del cuerpo, incluidas la piel, las mucosas y el tracto intestinal.

  • La microbiota no es estática, cambia a lo largo de la vida. Estos cambios dependen de factores genéticos, ambientales y culturales.
  • En un estado de salud, las interacciones entre la microbiota y el huésped son beneficiosas e influyen tanto en el metabolismo como en la respuesta inmunitaria.
  • Se observan cambios bruscos en la microibiota, o disbiosis, en presencia de enfermedades tales como: diabetes, síndrome de intestino irritable, enfermedad de Chron, enfermedades autoinmunes, cáncer, EPOC, caries, etc.

Por lo tanto, conocer la composición de la microbiota y su variación es imprescindible para el desarrollo de medidas preventivas, diagnósticas y terapéuticas.

Alimentación

Una alimentación alta en fibra y baja en azúcares, grasas y carne, como predomina en los países orientales, puede promover una microbiota más      rica.

Etapas de la vida

Nuestra microbiota varía su composición a lo          largo de los años. En etapas avanzadas la riqueza general disminuye y cierto grupo de bacterias asociadas con la fragilidad aumenta.

Nacimiento

La formación de la microbiota empieza en el nacimiento. La colonización empieza por los microorganismos fecales y vaginales transmitidos por la madre durante el parto vaginal,  o los microorganismos del   entorno en el caso de un parto por cesárea.

Entorno y estilo de vida

El entorno y estilo de vida afectan a la microbiota, vivir en un entorno rural ayuda a promover una microbiota más rica, a la vez que evitar el sedentarismo.

EL MICROBIOMA EN AGRICULTURA

El suelo es hospedero de una microbiota compleja. Se estima que 1 gr de suelo puede contener miles de especies de microoganismos y mas de 40 millones de células.

La salud y el crecimiento de los cultivos agrícolas están ligados a la microbiota del suelo. Los microorganismos cumplen un rol fundamental en el metabolismo y adquisición de nutrientes (nitrógeno, fósforo, potasio, etc) por parte de las plantas. Por lo tanto la diversidad y composición de la microbiota del suelo son indicadores de calidad.

Como los humanos, las plantas también tienen un microbioma asociado que junto con el microbioma del suelo regulan su salud y crecimiento.

El conocimiento de la microbiota asociada a los cultivos permite una mejor toma de decisiones para el manejo agrícola en pos de una producción sustentable.

MICROBIOMA EN SALUD Y NUTRICIÓN ANIMAL

Al igual que los humanos, los animales hospedan complejas comunidades microbianas. El equilibrio de esta relación simbiótica es importante para la salud y nutrición del animal.

La presencia de disbiosis en la microbiota animal está relacionada con la aparición de patologías infecciosas y reproductivas.

La utilización de aditivos prebióticos y probióticos en la producción animal está en auge y su fin es modular la microbiota del huésped para favorecer su salud y nutrición.

El conocimiento de la microbiota constituye, entonces, una herramienta fundamental en la producción, permitiendo mejorar la nutrición, el control de patógenos, etc.

LA METAGENÓMCIA DA ACCESO AL MICROBIOMA

Un estudio integral de la microbiota de cualquier nicho esta basado en la posibilidad de conocer su composición genómica, o sea, su microbioma.

Las tecnologías de secuenciación actuales permiten conocer el microbioma sin necesidad de realizar aislamientos o cultivos. Al conjunto de herramientas que permiten la secuenciación del microbioma se le denomina metagenómica.

Existen distintos enfoques metagenómicos, entre los que se destacan shotgun metagenomics y barcording metagenomics.

  • La metagenómica shotgun se basa en la secuenciación de todo el ADN presente en una muestra ambiental. Trata de capturar todos los genomas del microbioma y es el método gold standard para estudiar los perfiles funcionales del microbioma.
  • La metagenómica barcording se basa en la utilización de genes marcadores para el estudiar la diversidad y composición de la microbiota. Los genes marcadores más utilizados son el 16S ARNr para procariotas y 18S ARNr para eurcariotas.

La metatranscriptómica, la metaproteómica y la metabolómica representan complementos para la comprensión del microbioma, ya que permiten captar información sobre la expresión de genes, proteínas y metabolitos en un determinado escenario.