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miércoles, 15 de mayo de 2019

¿Qué es la microbiota y que funciones cumple?

¡Hola a todos!
Por fin he terminado el curso sobre microbiota que os comenté. Aquí os dejo la primera entrada sobre el tema, que irá seguida de más ya que me parece un tema interesante y no puedo resumir todo en una sola entrada. En esta entrada y en el resto relacionadas con este tema no pondré citas de artículos científicos porque está basada en el material del curso, pero si a alguien le interesa puedo enviarle las referencias a algunos artículos científicos.

Lo primero de todo es explicar dos conceptos básicos: microbiota y microbioma. 

-La microbiota es un término que engloba a todos los microorganismos que viven en nuestro cuerpo, incluyendo tanto a las bacterias, como a los hongos y virus. La microbiota más diversa que tenemos y también la que más se ha estudiado hasta la fecha es la microbiota intestinal, pero también existen una serie de microorganismos que viven habitualmente en otras partes de nuestro cuerpo como pueden ser la piel, la vagina, etc. 

Lo más curioso es que las diferencias en diversidad y composición de especies son superiores entre los distintas partes o ecosistemas que ofrece nuestro cuerpo, que entre distintos individuos en relación a la misma parte del cuerpo. No quiero entrar en detalle en esta entrada porque especificaré más en futuras entradas sobre microbiota, pero existen una serie de especies que aparecen en determinadas proporciones en individuos sanos, mientras que en individuos con distintos problemas de salud estas especies aparecen con menor abundancia y son sustituidas por otros organismos. Cuando se producen grandes cambios en la flora bacteriana en comparación a lo que consideraríamos normal, podemos hablar de que se da una disbiosis.

-Por otro lado tenemos el concepto de microbioma. Este concepto, aunque se suele intercambiar sin prestar atención a las diferencias con el término anterior, no se refiere a la diversidad de microorganismos sino a la diversidad genética de estos microorganismos. Al igual que una microbiota con una alta diversidad suele ser algo positivo, relacionado con un buen estado de salud, algo similar ocurre con el microbioma. 

Por otra parte ahora os estaréis preguntando si esos organismos simplemente están ahí haciendo su vida como comensales, o si por el contrario obtenemos algún tipo de beneficio de ellos de modo que se trataría de un mutualismo. Depende de una gran cantidad de factores como las características del sujeto, estructura de la comunidad bacteriana o incluso las especies concretas que aparecen, pero de forma simplificada podemos decir que nuestra flora bacteriana nos aporta los siguientes beneficios:

1. Ocupa un espacio. Por el simple hecho de ocupar un espacio, nuestra flora intestinal ya está ejerciendo un efecto barrera contra nuevos microorganismos potencialmente patógenos, que no encuentran un lugar para establecerse. Por lo tanto, un sistema que tenga pocos microorganismos ya es de por sí más vulnerable. No se trata solo de biodiversidad sino también de abundancias.

2. Estimula el sistema inmune. El sistema inmune necesita estar en contacto con una gran cantidad de microorganismos durante el periodo de su desarrollo para ser capaz de diferenciar aquellos nocivos de los que no suponen ningún problema o son beneficiosos. Si el sistema inmune no se expone a estos microorganismos no madura, lo que da lugar a que interprete que ciertas microorganismos o sustancias son negativos cuando en realidad no es el caso. El proceso de maduración del sistema inmune es importantísimo, ya que en caso contrario podemos desarrollar alergias, intolerancias alimentarias y/o enfermedades autoinmunes, como por ejemplo diabetes.

3. Participan en la digestión de los alimentos. Este es otro beneficio esencial. Algunas de las sustancias que ingerimos no pueden ser digeridas por nuestro organismo, si no que lo hacen los microorganismos y nos beneficiamos de los productos que liberan al intestino en el proceso. De este modo nos ayudan a obtener el máximo rendimiento energético de los alimentos que consumimos, reduciendo en parte la cantidad de comida que debemos consumir para cubrir nuestras necesidades energéticas. Los productos que liberan cumplen también una serie de funciones que veremos en otras entradas del blog.

4. Producción de vitaminas. Los microorganismos también pueden producir una serie de vitaminas. No está claro hasta que medida podemos absorberlas y utilizarlas, pero entre estas vitaminas se encuentran la vitamina D y la vitamina K. Algunas de las vitaminas sintetizadas por nuestra microbiota no pueden ser absorbidas, como por ejemplo la vitamina B12. Esto se debe a que es sintetizada por la flora bacteriana del colon, posterior a la zona en la que se absorben los nutrientes. A modo de curiosidad, los hábitos coprófagos permiten a otras especies, como los conejos, la absorción en el intestino delgado de estas vitaminas sintetizadas en el intestino grueso.

Como podéis ver nuestra microbiota cumple varias funciones importantes para el mantenimiento de la salud. Por ello, y a modo de cierre, creo que deberíamos reflexionar detenidamente antes de abusar del uso de los antibióticos, que no solo eliminan a los microorganismos diana si no a toda la comunidad bacteriana. Sobre este tema publiqué una parte I y una parte II que quizá os interesen.
Espero que os haya parecido tan interesante el tema como a mi. ¡Si es así echadme un cable compartiendo la entrada! Nos vemos pronto por aquí donde os hablaré un poco más de este tema.

domingo, 12 de marzo de 2017

¿Qué son los antibióticos y por qué muchas veces se usan mal? Parte II

El objetivo de esta entrada como ya os comenté es informar sobre diferentes problemas relacionados con los antibióticos. Estos pueden ser clasificados en tres grupos fundamentalmente (Ventola, 2015):

1. Uso excesivo y prescripción incorrecta. Se ha demostrado la relación entre el consumo excesivo de antibióticos y la aparición de cepas de bacterias que son resistentes a estos. Evidentemente parte del problema se debe a la prescripción excesiva o incorrecta. Durante años se han recetado antibióticos de forma excesiva, sobre todo en niños para tratar enfermedades respiratorias (Wang et al., 1999), aunque se ha visto que el problema también ocurre en adultos (Dekker et al., 2015). Los estudios han demostrado que entre un 30% y un 50% de los casos son tratados con un antibiótico o una duración del tratamiento inadecuadas (Ventola, 2015).

Los genes de resistencia a los antibióticos pueden aparecer por mutaciones o ser heredados entre distintas generaciones, aunque también puede ocurrir a través de plásmidos por medio de lo que llamamos transferencia horizontal (Ventola, 2015). Ocurre lo que en biología evolutiva denominamos
"carrera de armamentos", que puede definirse como una adaptación en un linaje, normalmente un depredador, que le permite ser más eficaz capturando a sus presas. Esto da lugar a una adaptación por parte de la presa que le permite ser más eficaz escapando del depredador (Dawkins & Krebbs, 1979). En este caso tendríamos una carrera entre el desarrollo de nuevos antibióticos y la aparición de nuevas cepas resistentes.

Además aparte de la aparición de estas cepas resistentes existen otros problemas ligados al uso excesivo a los que no se presta tanta atención, ya que se ha descubierto que los antibióticos de uso general no solo atacan a las bacterias que nos han provocado una infección sino que también afectan a nuestra flora microbiana, que puede no llegar a recuperarse (Blaser, 2011).

2. Uso de antibióticos en agricultura intensiva. Determinados antibióticos son usados de manera generalizada en la agricultura intensiva para conseguir un crecimiento más rápido de los animales. El problema con esto (dejando la ética aparte) es que está causando la aparición de nuevas cepas resistentes a múltiples antibióticos (Novick, 1981).  y que existen evidencias de que los genes de resistencia se transmiten a traves de la cadena alimenticia desde las poblaciones animales a las poblaciones humanas (Ballard et al., 2015).

3. Disponibilidad de pocos antibióticos nuevos. El problema no es solo que se desarrolle resistencia, sino que no se están creando nuevos antibióticos a un ritmo lo suficientemente rápido como para combatir a estas cepas resistentes a los antibióticos que ya conocemos (Shallcross & Davies, 2014). Sin embargo se están desarrollando diferentes medidas alternativas (Reardon, 2015):

-Uso de bacterias predadoras de las que causan infecciones.
-Uso de péptidos antimicrobianos.
-Uso de bacteriófagos (como ya comentamos en la entrada anterior; Golkar, 2014).
-Uso de metales. Se conoce que algunos metales tienen efecto antimicrobiano y se está barajando la idea de utilizar nanopartículas metálicas. En cualquier caso habría que estudiarlo muy bien antes de aplicarlo ya que los metales podrían acumularse en el organismo y tener efectos nocivos (Reardon, 2015).

Espero que os hayan gustado estas entradas sobre los antibióticos y que os hayan aclarado algunas dudas. ¿Volveríais a pedirle al médico que os recete un antibiótico para un resfriado después de estar más informados?

martes, 21 de febrero de 2017

¿Qué son los antibióticos y por qué muchas veces se usan mal? Parte I

Después de haber pasado varios resfriados y una gripe este invierno, y de que varias personas me dijeran que el médico debería haberme mandado antibiótico, he llegado a la conclusión de que hay una gran desinformación general sobre este tema.

En primer lugar, es importante decir que tanto el resfriado como la gripe son enfermedades causadas por virus, la primera por el género Rhinovirus (Rossmann et al., 1985) y la segunda por virus de la familia Orthomyxoviridae (Iashkulov et al., 2008). Los virus no son considerados seres vivos ya que no están formados por células, unidad básica de la vida (Lwoff, 1957) y además no cumplen las funciones vitales de los seres vivos, siendo éstas la nutrición, relación o interacción con otros seres vivos y reproducción. Los virus únicamente cumplen la tercera de ellas, ya que durante su existencia generan copias de si mismos. Una vez sabemos lo que es un virus y al pensar en el término antibiótico ya tiene que haber algo que nos cuadre con respecto a su uso para tratar infecciones por virus, el propio término no indica que están pensados para acabar con infecciones provocadas por seres vivos.

Pero evidentemente esto no es suficiente, y para que me creáis os tengo que dar datos sobre como funcionan los antibióticos realmente. No todos son iguales, existen una gran cantidad de tipos de antibióticos, pero todos ellos atacan distintas partes de las bacterias (Fig.1). Se pueden clasificar en diferentes grupos según su mecanismo de acción (Vázquez, 1970):

Figura 1. Partes de una bacteria. Aquí es necesario especificar que no todas las bacterias tienen ADN sino que algunas tienen ARN en su lugar.

1. Los que impiden los procesos de respiración y/o fosforilación oxidativa. Estos no se pueden usar de forma clínica porque son tóxicos para todos los seres vivos.

2. Los que impiden la síntesis de péptidos que aparecen en la pared celular. Estos compuestos de la pared se dan solamente en bacterias y en algunas algas verdes, de modo que se usan a menudo por su baja toxicidad en organismos superiores. Entre estos se encuentra la amoxicilina, uno de los más recetados y de amplio espectro. 

3. Los que actúan sobre la membrana celular. Estos pueden ser tóxicos para un amplio rango de organismos y solo se usan algunos contra infecciones de bacterias Gram negativas (bacterias con un determinado tipo de pared celular) y en algunos casos como antifúngicos.

4. Los que impiden la síntesis de ácidos nucleicos (siendo éstos el ADN y el ARN). Al actuar sobre un proceso tan importante como la síntesis de ADN estos se han utilizado también como antitumorales.

5. Los que impiden la síntesis de proteínas. Éstos normalmente actúan sobre los ribosomas y se usan bastante.

6. Bacteriófagos. Estos son una nueva alternativa a los antibióticos que ha surgido debido a la resistencia a la mayoría de ellos, pero me ha parecido bien incluirlos. Actúan sobre las bacterias produciendo su lisis o ruptura (Sulakvelidze, 2001).

Espero que os haya gustado esta entrada. En la siguiente hablaremos de problemas relacionados con los antibióticos como la resistencia, la necesidad de crear nuevos antibióticos y el uso excesivo que se hace de ellos.