¿Cuántos microorganismos tenemos?


Demasiados sería la respuesta sencilla. En realidad nuestro cuerpo es un inmenso cultivo de microorganismos. Tenemos 10 veces más microorganismos que células propias. En el ser humano hay unos 10 billones de células y en condiciones normales podemos tener hasta 100 billones de microorganismos, en su mayoría bacterias. Si nuestro cuerpo contiene más de 200 tipos celulares, sólo en la piel ya tenemos esa diversidad de especies microbianas, por no hablar de las más de 400 especies diferentes del colon. ¿Qué hacen esos microorganismos?

Hasta ahora, se han identificado unos 160 microorganismos que son comunes en los humanos. Según Jun Wang, director del BGI-Shenzhen (China) autor de un artículo sobre el secuenciado del microbioma “de todos los genes del intestino humano, el 99% son bacterianos”.

En condiciones normales la microbiota residente se autorregula, renovándose entre 2 y 3 veces al día y se excretan diariamente 3×10 (elevado a 13) microorganismos. En recuentos microscópicos de heces, se reveló la existencia de hasta 10 (elevado a 12) microorganismos por gramo de peso seco de heces. Y si pudiéramos poner todos los microorganismos del cuerpo en una báscula pesarían unos 2 kilos, aunque sin ellos no podríamos realizar muchísimas funciones vitales para nuestra vida.

¿Nuestro cuerpo tiene microorganismos en todos los tejidos?

NO. Aunque la cantidad de microorganismos sea unas 10 veces superior al número de células, en condiciones normales tendremos microorganismo en la piel y en las mucosas del ojo, oído externo, tracto respiratorio superior (boca, nariz, nasofaringe), tracto digestivo (esófago, estómago, intestino) y parte del tracto genitourinario externo.

Sin embargo, nuestro cuerpo tiene órganos denominados axénicos, en los que no puede existir ningún tipo de microorganismo bajo ningún concepto (la existencia en alguno de ellos, significa infección y riesgo para la vida). Los órganos axénicos son los órganos principales como el cerebro, pulmón, corazón, hígado, riñones, páncreas, vesícula, uréteres y también en el músculo, en la sangre y en el sistema linfático.

Y entonces, ¿cómo los tenemos repartidos por el resto del cuerpo?

Como acabamos de comentar, los tenemos repartidos entre la piel y las mucosas y generalmente son relaciones mutualistas y comensales, aunque la cantidad de microorganismos varía entre cada persona en función de la edad, sexo, dieta, estilo de vida, lugar de residencia, higiene, etc…

En un estudio publicado en 2009 en Science, un grupo de investigadores comprobó al analizar “comunidades” de bacterias en 27 regiones del cuerpo de nueve adultos sanos, que la composición de las “comunidades” variaba de persona a persona e incluso según el tipo de vida o de un sitio a otro del cuerpo.

Por ejemplo, sobre la piel ocupan una superficie de unos 2 metros cuadrados y en función de la zona, la variedad existente variaba. Por ejemplo en el antebrazo había hasta 44 especies diferentes vs. detrás de la oreja, que “apenas” tenía 19 bacterias diferentes, siendo mayoritariamente bacterias Gram positivas.

Generalmente están en zonas con con células muertas, secreciones o zonas húmedas, asociadas a zonas con secreciones como en los folículos pilosos, poros y glándulas sudoríparas o sebáceas. ¿Por qué en esas zonas? Tienen buen acceso a nutrientes como agua, aminoácidos, urea, ácidos grasos y diferentes electrolitos que soltamos por el cuerpo.

Propionibacterium acnes es un ejemplo de estos microorganismos que tenemos sobre la piel y que está vinculado a la formación del acné y que se alimenta de los ácidos grasos que van soltando las glándulas sebáceas. En otros casos, las bacterias funcionan como “barrenderos” ya que se digieren pequeños trozos de piel muerta.

Toe Culture
Microorganismos del dedo del pie – Fotografía en Flickr de akseabird

Sin embargo en el resto de la piel, el ambiente es menos favorable porque tiene un pH menor y con gran sudor lo que le convierte en un ambiente hiperosmótico con altísimas concentraciones de NaCl (como si estuviéramos en el Mar Muerto), además de la existencia de lisozimas, etc…

Cuando llegamos al Tracto respiratorio la cosa ya cambia. En el tracto respiratorio superior (Boca, nariz y nasofaringe) hay una gran diversidad (Staphylococcus, Streptococcus, Cocos Gram negativos…) mientras que en el tracto inferior, salvo infección, apenas hay, porque hay un flujo continuo de moco que evita la colonización así como macrófagos que están vigilando la colonización.

¿Y la boca?

Throat Culture
Colonias de microorganismos asociadas a la dentadura, aisladas en una placa de agar sangre – Fotografía en Flickr de akseabird

La cavidad bucal es un hábitat muy complejo y heterogéneo, pero que es uno de los lugares magníficos para el conocimiento de las bacterias. En la cavidad bucal hay una buena disponibilidad de agua, nutrientes, así como un pH y una temperatura adecuada. Es un hábitat tan complejo que podemos encontrar Arqueas productoras de metano como Methanobrevibacter o hasta 101 diferentes tipos de bacterias (a nivel de Género). Desde los Streptoccus mutans y S. sobrinus, causantes de la caries a Lactobacillus que nos ayudan a asimilar lactosa o Neisseria.

Desde el momento en que nacemos, la cavidad bucal, ya es colonizada por microorganismos del ambiente circundante, unas horas después del nacimiento son inicialmente anaerobios aerotolerantes y aerobios, para finalmente sólo quedar anaerobios (no toleran oxígeno) con la formación de los primeros dientes, ocupando toda la cavidad bucal desde los dientes hasta la mucosa adyacente.

Resisten la acción mecánica externa en la dentadura, gracias a una biopelícula, que es por explicarlo de una forma “sencilla”, como un entramado orgánico de origen bacteriano, formado por restos de la destrucción de bacterias y polisacáridos de cadena larga, sintetizados por las propias bacterias a partir de los azúcares de la dieta.

La biopelícula va a sujetar, sostener y proteger a las bacterias que van a formar la placa dentaria, contra la acción exterior, pudiendo resistir a la acción mecánica y/o a cambios de pH. Este biofilm o biopelícula, está producida por entre 200 y 300 tipos de bacterias.

Cada día que una persona no se cepilla los dientes, se forman unos 1.500 milímetros cuadrados de placa bacteriana. A los 20 días, la superficie con placa ya ha superado los 22.000 milímetros cuadrados. Aproximadamente la mitad de la dentadura.

La explosión microbiana

Como hemos dicho, hay órganos del sistema digestivo que no pueden contener bacterias pero el tracto digestivo en la parte comprendida entre el esófago, estómago e intestino, es una explosión bacteriana con un aumento del número y la diversidad microbiana según nos acercamos al intestino grueso.

En el estómago, un medio muy ácido (pH entre 2 y 3) apenas hay unas 10 bacterias por mililitro (Staphylococcus, Streptococcus, Sarcinas, Lactobacillus, Peptococcus y Candida) pero es un lugar en el que podemos encontrar patógenos como Helycobacter pylori, una bacteria que es capaz de neutralizar el pH y producir desde úlceras o gastritis a estar implicada en algunos cánceres gástricos y que afecta de una u otra forma, aproximadamente al 50% de la población mundial.

Sin embargo, cuando nos acercamos al intestino delgado, la cosa ya cambia. En el duodeno y en el yeyuno la cantidad es reducida, pero en el íleon ya encontramos entre 100.000-10.000.000 células por gramo de contenido intestinal.

El Colon, el no va más de microorganismos.

En el intestino grueso, sólo en el colon , en un ambiente anóxico sin oxígeno, se han llegado a contabilizar hasta 400 especies de microorganismos diferentes.

Se estima que cada individuo alberga unos 100 billones de bacterias de unas 400 especies distintas. Más del 95% de esta población de bacterias vive en el tracto digestivo, sobre todo en el colon, donde se alcanzan concentraciones bacterianas similares a las de una colonia que crece en el laboratorio sobre la superficie de una placa de agar. El cuerpo humano es el hábitat natural de muchas de estas especies bacterianas, que sólo proliferan en el individuo humano. La flora bacteriana del colon constituye un ecosistema donde muchas especies distintas participan de ciclos vitales interrelacionados o incluso interdependientes, en un ámbito de gran biodiversidad comparable a los grandes hábitats naturales de la superficie terrestre, como bosques, lagos, etc.. Las bacterias de la flora están perfectamente adaptadas a su medio natural, que es el ser humano, porque están asociadas a la vida del hombre desde hace milenios. Es destacable que en conjunto esta población viva del colon puede alcanzar hasta 400 o 500 gramos.

Los métodos de biología molecular sugieren que cada individuo alberga una proporción importante de variedades bacterianas no identificadas que constiturirían hasta un 20 o 30% de su flora.

Dr. F. Guarner – El colon como órgano: hábitat de la flora bacterianaPDF

Con una diversidad así tan grande, nombrarlas todas sería un suplicio para el lector no entendido.

Por generalizar algunas importantes, tenemos Lactobacilos y Bifidobacterias en lactantes, Enterobacterias, metanobacterias como Mehanobrevibacter smitthii, una arquea fundamental en la degradación de polisacáridos, así como microorganismos de los géneros Bacteroides, Peptococcus, Ruminococcus, Clostridium (que se reproduce en menos de 10 minutos), Streptococcus, Staphylococcus, Candida, Trichomonas, Entamoeba….

Y su contribución a nuestra vida pasa desde la síntesis de vitaminas, producción de gases (CO2, CH4, H2), ácidos (Acético, Propiónico o Butírico), reacciones de asimilación de la lactosa, producción de ácidos biliares o efecto inmunológico, como ocurre con los probióticos.

Y según nos acercamos al final de nuestro viaje interior, el aparato genitourinario, es variable.

Tenemos unas regiones superiores del tracto genitourinario que son estériles (riñones, uréteres, vejiga) pero sí que hay microorganismos asociados a las regiones genitales externas masculinas y femeninas, aunque hay que decir que la región genital femenina, es un nicho ecológico extremadamente rico. Con especies de los géneros Streptococcus, Lactobacillus, Bacteroides y Clostridium, así como hongos (levaduras) del género Candida e incluso algunos protozoos del género Trichomonas.

Con una vagina que está muy equilibrada con defensas naturales para evitar la colonización de patógenos y variable con el ciclo menstrual o con el embarazo, fundamental para la colonización de microorganismos para el recién nacido en los partos naturales de los que hablaremos más adelante.

¿Hay animales sin microorganismos asociados?

Podríamos decir que no, ya que en prácticamente todos los animales hay una interacción de una bacteria ya bien por el ambiente, en la microbiota interna o para conseguirle alimento al organismo con el que se encuentra asociado, como ocurre con las almejas gigantes.

En algunos experimentos con mamíferos, se han logrado individuos sin bacterias. Estos animales Axénicos, son nacidos y viven en condiciones totalmente estériles desde el nacimiento.

En el momento de nacer un mamífero, el contacto del recién nacido con la vagina de la madre, ya le aporta microorganismos al recién nacido. De hecho, los nacidos de forma natural poseen mayoritariamente Lactobacillus de la vagina materna, que les ayudarán en la digestión de la leche materna e incluso se ha comprobado que aquellos individuos nacidos de forma natural, tienen mayores ventajas inmunológicas frente a infecciones externas.

Por esta razón desde hace tiempo, los organismos internacionales sanitarios, recomiendan el parto natural y evitar en la medida de lo posible la cesárea, ya que una cesárea provoca que el recién nacido sólo se colonice con bacterias del exterior y no las de la madre que serán fundamentales para una mayor inmunización y mejor desarrollo en lass primeras edades de vida.

Pero vamos a lo que vamos.

Los ratones y ratas con las que se logró experimentar, nacían por cesárea y en ambientes totalmente aislados, dentro de campanas de flujo laminar para evitar la colonización de microorganismos, con placas con medio de cultivo que controlaban que no se colonizaran bacterias en el ambiente, así como una comida totalmente esterilizada.

¿Por qué se hicieron estos experimentos?

Para comprobar cómo funcionaban los mecanismos de microorganismos con los animales que viven sin bacterias. Comprobaron que eran animales de menor tamaño y que necesitaban una mayor cantidad de comida, porque no podían digerir muchos de los compuestos, por la falta de microorganismos que degradaban el compuesto en cuestión o que no podían asimilar determinadas vitaminas esenciales y que necesitaban ser administradas. Además, no desarrollaban un sistema inmunitario y los linfocitos e inmunoglobulinas eran mínimos.

Sin embargo, a pesar del enorme conocimiento sobre el funcionamiento de nuestro organismo que no han supuestos estos experimentos con animales axénicos, es en los últimos años cuando estamos a conocernos de verdad con técnicas de secuenciado y de mejor identificación con el Proyecto MetaHIT entre otros.

Y todo lo que acabamos de exponer, lo hemos centrado en Bacterias pero podríamos centrarlo en las Arqueas o en protozoos asociados con un artículo similar en cantidad y variedad. Somos una inmensa placa de cultivo de microorganismos, de la que estamos comenzando a conocer los microorganismos que crecen sobre ella.

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Más información que seguro que te puede interesar

– – Prescott, Lansing M. Microbiología. 2ª ed. en español. Madrid: McGraw-Hill Interamericana, cop. 2004. ISBN 844860525x

Elizabeth K. Costello, Rob Knight et al. Bacterial Community Variation in Human Body Habitats Across Space and Time. Science 18 December 2009: Vol. 326. no. 5960, pp. 1694 – 1697 DOI: 10.1126/science.1177486

Buck S. SamuelJeffrey I. Gordon et al. Genomic and metabolic adaptations of Methanobrevibacter smithii to the human gut. PNAS June 19, 2007 vol. 104 no. 25 10643-10648

– Dr. F. Guarner – El colon como órgano: hábitat de la flora bacteriana – Nutr. Hosp. (2002) XVII (Sup. 2) 7-10 ISSN 0212-1611 • CODEN NUHOEQ S.V.R. 318 – PDF

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Acerca de andresrguez

Doctor por la Universidade de Vigo. Campo de especialización: comportamiento del plomo en suelos mineros, urbanos y campos de tiro, a través de técnicas espectroscópicas, toxicológicas y aplicación de nanopartículas.
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4 respuestas a ¿Cuántos microorganismos tenemos?

  1. Pues con tanto microorganismos viviendo junto, llama la atención que venga uno en concreto y nos lleve al hoyo…

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  2. Andrés dijo:

    Es lo que tiene cuando se produce un desequilibrio. Que nos lleva al pozo xD

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  3. S.Belizón dijo:

    Me ha gustado mucho esta entrada, descomponer el cuerpo humano en los microhabitats que tenemos para Bacterias me ha parecido realmente curioso.
    Saludos

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  4. YOLO dijo:

    yolo B)

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