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Proyecto Microbioma Humano

El impacto de la metagenómica en estudios de importancia médica se ha puesto de manifiesto en el Proyecto Microbioma Humano (HMP), en el cual se ha estudiado la comunidad microbiana intestinal (microbiota), su relación con el metabolismo y sus implicaciones en la salud humana,  (http://nihroadmap.nih.gov/hmp/), [1,2]. El proyecto pretende además definir parámetros importantes que permitan implementar y monitorear estrategias para la manipulación adecuada de la microbiota humana y optimizar condiciones funcionales en el contexto de una fisiología individual, por ej. modificación y uso de nutrientes particulares, síntesis de vitaminas, etc. http://www.hmpdacc.org/reference_genomes.php

La comunidad microbiana que alberga el cuerpo humano es extensa y variable; por cada célula humana hay ~10 células microbianas. Considerándonos como un supra-organismo, cuyo genoma total estaría representado por la sumatoria de nuestro genoma más la totalidad del genoma  de nuestra microbiota (Microbioma), la mayor expresión genética proviene de nuestros microorganismos; comparativamente, el número de genes del microbioma es >100 en relación al del genoma humano. Mucha de esta expresión es relevante en nuestro funcionamiento “normal” o predisposición a algunas enfermedades.

Los resultados del HMP han mostrado la existencia de una gran variabilidad en los microorganismos que habitan el tracto intestinal humano, muchos de ellos desconocidos, sin ningún tipo de identificación previa,  y con predominancia de dos grupos (o Phyla): Firmicutes (Clostridium, Lactobacillus, Enterococcus) y Bacteroidetes (especies Bacteroides). A la fecha se encuentran finalizados 178 genomas  de estos microorganismos, distribuidos entre bacterias, hongos y virus, donde además se identifican nuevos genes y nuevas expresiones (proteínas), algunas de ellas relacionadas con nuevas rutas metabólicas [3].

Estudios comparativos de metagenómica de la microbiota de adultos y niños, a fin de identificar potenciales características comunes de la microbiota en humanos mostraron que [4]:

  1. La comunidad microbiana es simple y con una alta variabilidad entre los niños, mientras que en individuos adultos la población microbiana es más compleja y estable;
  2. Hay diferencias en la composición total del repertorio genético entre adultos y niños, revelando genes y funciones nuevas, lo que sugiere adaptaciones al microambiente de cada individuo, y
  3. Existe una abundancia de elementos genéticos móviles, que podrían contribuir a la transferencia genética horizontal (HGT) entre los microorganismos que conforman estas microbiotas.

En términos gastrointestinales, este tipo de estudio es de suma importancia en la evaluación de terapias efectivas en el tratamiento de enfermedades tales como la diarrea, la colitis, la inflamación intestinal, las úlceras, etc. [5]

http://en.wikipedia.org/wiki/Human_Microbiome_Project

Referencias

  1. http://www.nature.com/nature/journal/v449/n7164/abs/nature06244.html Turnbaugh P.J. et al. 2009 Nature 457:480-4.
  2. Gill S.R. et al. 2006. Science 312:1355-9
  3. Kurokawa K. et al. 2007 DNA Research 14:169-181
  4. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20489017; Science. 2010;328(5981):994-9, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20203603

Nature. 2010;464(7285):59-65,

  1. Serino M. et al. 2009 Diabetes & Metabolism 35:262-72



Acerca de Alexis Mendoza-León

Alexis Mendoza-León, PhD. Venezolano, UCVista, Biólogo

Un comentario

  1. Luz B Villalobos

    Al hablar de enfermedades gastrointestinales, generalmente asociamos a infecciones a nivel del tracto intestinal, pero en el estomago también existen bacterias que se han adaptado a las condiciones de acidez que imperan. Helicobacter pylori es la bacteria cuyo hábitat es el estomago y se ha asociado desde 1994 a úlceras duodenales, metaplasia intestinal y cáncer gástrico, pero también a enfermedades extragastroinestinales que se han mencionado en artículos anteriores en este portal. Lo interesante de esta bacteria es que ella ha evolucionado junto a los humanos y las migraciones humanas se han podido evaluar realizando estudios de los distintos genotipos de H. pylori que circulan en el planeta.Su papel como regulador endocrino, inmunologico, fisiologico,está empezando a considerarse, pero no en el contexto de un microorganismo y su relación con el huésped, sino el conjunto de distintos genotipos algunos conocidos y otros por conocer, posiblemente además de otros microorganismos, que al estudiarse en detalle el microbioma humano, las interrelaciones puedan ser más definidas ayudando a que los tratamientos sean efectivos y certeros, pues se sabe que la erradicación de Helicobacter pylori ha provocado un aumento de pacientes con síndrome de Barret o GERD.
    En otras palabras esta bacteria en conjunto busca su supervivencia de manera particular en cada individuo, en un estricto equilibrio entre parásito y comensal, que en un futuro cercano con las herramientas de la metagenomica podamos comprender mejor.

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