Jo sóc jo… I la meva microbiota

microbiota

«Jo sóc jo i la meva circumstància, i si no la salvo a ella, no em salvo jo», escriu Ortega y Gasset en Meditaciones del Quijote. La nostra «circumstància» biològica més immediata és la nostra microbiota, és a dir, el conjunt de microbis que ­viuen en el nostre cos, cobrint qualsevol racó de la pell, en l’exterior, i continuant entapissant tot el tub digestiu, des de les dents i la boca fins a l’intestí gros i l’anus. Durant nou mesos, en el si de la mare, no tenim cap contacte amb els microbis. Però, des del moment del part, no solament ens trobem amb un ambient fred, sec i inhòspit, sinó que també entrem en contacte amb els microbis.

«La mida d’un micoplasma és al cos humà, com el nostre cos a la grandària del planeta. El cos humà per als nostres bacteris és la seva biosfera, que ofereix una enorme diversitat d’hàbitats»

Aquest contacte, normalment beneficiós, ens permetrà alimentar-nos, digerir, desenvolupar un sistema immunitari cada cop més elaborat i efectiu, viure, en fi, saludablement. Però també ens enfrontem a microbis que ens poden causar diferents malalties, i fins i tot portar-nos a la mort. Durant molts mil·lennis d’evolució, els éssers humans hem desenvolupat una relació íntima i complexa amb els microbis. Per una part, coneixem que són els agents causants de malalties infeccioses. Per una altra, avui sabem que les interaccions més nombroses i representatives entre els microbis i els altres organismes no són les patògenes sinó les simbiòtiques.

Si calculem la relació existent entre l’alçada d’un humà mitjà, per exemple d’1,70 metres, i el diàmetre de la Terra, 12.756 km, dóna aproximadament 7,5 × 106. Si fem el mateix comparant l’alçada d’una persona (1,70 m) amb la mida del bacteri més petit de vida lliure, Mycoplasma genitalium (que és una petita esfera d’uns 0,225 µm de diàmetre), la relació obtinguda és la mateixa: 7,5 × 106. La mida d’un micoplasma és al cos humà com el nostre cos a la grandària del planeta. El cos humà per als nostres bacteris és la seva biosfera. Biosfera que, com la Terra, ofereix una enorme diversitat d’hàbitats. La microbiota colonitza totes les superfícies externes del cos: l’àrid desert del front, els boscos freds de l’avantbraç, les selves humides de l’aixella, els llacs àcids de l’estómac, els densos pantans dels dos intestins, prim i gros, plens d’aliments i mancats d’aire, els biofilms de lactobacils fermentadors de la vagina.

Des del naixement fins a la mort, el nostre cos és colonitzat per molts tipus de microbis: virus, bacteris i fongs. Una persona adulta pot tenir deu vegades més cèl·lules microbianes que humanes: el cos humà té deu bi­lions de cèl·lules eucariotes, les «nostres», i cent bilions de cèl·lules procariotes. De fet, s’estima que el conjunt dels bacteris del cos pesa 1,25 kg, el 10 % del nostre pes sec. Al conjunt del material genètic dels microbis que habiten el nostre cos se’l denomina microbioma. El nombre de gens del conjunt de bacteris beneficiosos que habiten en el nostre cos excedeix de lluny el nombre de gens que heretem dels nostres pares. Els humans tenim uns 23.000 gens. Només el microbioma del tracte intestinal aportaria 3,3 milions de gens. Tots aquests gens –«d’altri», però ben nostres– ens faciliten processos bàsics com ara la digestió, la síntesi de vitamines i aminoàcids, i la maduració del sistema immunitari.

Entre els humans, la composició de la microbiota està àmpliament conservada quant als fílums (que són les grans divisions taxonòmiques dels bacteris), i és molt variable quant a gèneres i espècies. No obstant aquesta variabilitat, s’observa una conservació substancial en la funcionalitat de la microbio­ta. Dels cinquanta fílums coneguts, la microbiota humana pertany a menys de deu fílums, i en la seva majoria a solament sis. En un estudi realitzat sobre la microbiota dels palmells de cinquanta-una persones sanes, s’ha observat una enorme diversitat intra i interpersonal en la composició de les comunitats bacterianes. La majoria de bacteris de la pell pertanyen a quatre fílums: Actinobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes i Proteobacteria. Els cosmètics, els sabons, els productes d’higiene i les cremes hidratants són factors que contribueixen a la variació de la microbiota de la pell. Aquests productes alteren les condicions fisicoquímiques de la pell, però els seus efectes sobre les modificacions de la microbiota de la pell continuen essent desconeguts.

Un desequilibri de la microbiota pot ser responsable de malalties inflamatòries cròniques del tracte intestinal, o pot estar relacionat amb l’obesitat. L’obesitat s’ha convertit en una alteració molt estesa, de caire gairebé epidèmic, sobretot en els països desenvolupats. S’estan fent esforços per identificar els factors ambientals i de l’hoste que afecten el balanç energètic d’aquestes persones. L’anàlisi comparativa del microbioma humà ha revelat canvis substancials en la composició d’espècies de la microbiota i dels gens associats amb una determinada malaltia. La comparació de la microbiota intestinal de ratolins obesos i prims, com també la de voluntaris humans obesos i prims, ha revelat que l’obesitat està associada amb els canvis en l’abundància relativa de dos fílums dominants de bacteris: Bacteroidetes i Firmicutes. La proporció de Bacteroidetes disminueix en els individus obesos en comparació amb els prims. La proporció augmenta amb la pèrdua de pes originada per dietes hipocalòriques. Estudis de metagenòmica i anàlisis bioquímiques constaten que la microbiota dels individus obesos augmenta la capacitat d’aprofitament energètic de la dieta. A més, aquest tret és «transmissible»: la colonització de ratolins gnotobiòtics (és a dir, que s’han criat experimentalment sense els seus microbis naturals) amb la microbiota de ratolins obesos fa augmentar significativament el greix corporal dels ratolins. En canvi, quan a ratolins gnotobiòtics (sense microbis) se’ls inoculen bacteris d’un ratolí prim, no augmenta el greix corporal. Aquests resultats indiquen clarament que la microbiota intestinal és un factor addicional que contribueix a l’obesitat.

En l’actualitat, se sap poc sobre els mecanismes que permeten la supervivència i la tolerància a llarg termini de les comunitats indígenes microbianes o per què aquests microbis no produeixen una resposta inflamatòria crònica perjudicial. Potser un dels grans desafiaments de la fisiologia humana, i de la microbiologia, és arribar a entendre la dinàmica temporal de la comunicació bioquímica entre el nostre cos i la seva microbiota. I no només en l’escala de temps d’una vida humana, sinó també en l’escala de temps evolutiu, en relació amb els canvis globals en la dieta i els factors ambientals estressants de la nostra espècie. Avui dia és essencial tractar d’entendre de quina manera canvis en la microbiota d’una persona poden estar relacionats amb malalties específiques i quina seria la millor manera de manipular la microbiota des del punt de vista terapèutic per obtenir beneficis per a la salut humana.

© Mètode 2013 - 76. Dones i ciència - Hivern 2012/13

Il·lustrador, Barcelona.

Membre de l’Institut d’Estudis Catalans i director acadèmic de la Barcelona Knowledge Hub de l’Academia Europaea.

Professora agregada interina del departament de Microbiologia i Parasitologia de la Universitat de Barcelona.