Microbioma: qué es, funciones y ejemplos

El microbioma hace referencia a una comunidad de microorganismos que ocupa un hábitat definido. Cuando hablamos de microbioma no sólo debemos tener en cuenta a los microorganismos sino también a su actividad, es decir, la manera que interactúan entre ellos y con el entorno circundante.

Por lo tanto, el microbioma constituye un microecosistema dinámico que involucra a los diversos genomas y metabolitos de la comunidad microbiana y a las condiciones reinantes del ambiente a las que están sometidos. El microbioma se encuentra integrado en macroecosistemas complejos como por ejemplo en lo seres humanos.

Existe un término similar al de microbioma con el que no debemos confundirnos: la microbiota. La microbiota es definida como el conjunto de microorganismos como bacterias, arqueas, algas unicelulares, hongos, que habitan en un ambiente específico. Por ejemplo, en el colon de los seres humanos. Por lo tanto, la diferencia entre microbiota y microbioma radica en que este último término tiene en cuenta las interacciones entre los organismos y el ambiente, es decir, el término microbioma abarca a la microbiota y a su actividad.

El microbioma humano varía en cada una de las personas ya que las comunidades bacterianas dependen de una serie de factores como humedad, temperatura y nutrientes que determinan su supervivencia. Además, la colonización por parte de las bacterias se realiza durante todo el ciclo de vida de una persona: las comunidades presentes en un recién nacido no serán las mismas que en un adulto debido a las diferentes edades, dietas, desarrollo hormonal, madurez sexual, etc.

El microbioma puede ser alterado por el consumo de fármacos como antibióticos, variaciones en la dieta, estrés, entre otros múltiples factores. Existen enfermedades que pueden ser resultado de un desbalance del microbioma como la diabetes, las alergias, las enfermedades gastrointestinales, la artritis y hasta el cáncer.

Dentro del cuerpo de los seres humanos algunas de las funciones del microbioma son:

• Digestión: las bacterias presentes en el microbioma intestinal ayudan en la degradación de carbohidratos complejos presentes en las paredes celulares de los vegetales como la celulosa, la hemicelulosa y la pectina, y de esta forma facilitan la digestión.
• Sistema inmune: las bacterias pueden “indicarles” a los linfocitos que células son beneficiosas y cuales son perjudiciales (antígenos) y de esta forma determinan cuáles de ellas van a predominar en dicho ambiente.
• Protección frente a patógenos: las bacterias presentes en los microbiomas de la piel, la cavidad oral, del tracto respiratorio y vaginal protegen las mucosas de la proliferación de microorganismos patógenos ya que actúan como una barrera física y química.

Un ejemplo de microbioma lo constituye la rizosfera, definida como la porción del suelo inmediata a las raíces de las plantas en donde existen múltiples interacciones. Otro ejemplo, es el de la filosfera, en donde comunidades de microorganismos como bacterias y hongos se desarrollan e interactúan en la superficie de las hojas.

Dichos ejemplos de microbioma vegetal pueden cumplir las siguientes funciones:

• Ciclado de nutrientes: los microorganismos a través de procesos como la mineralización, inmovilización y solubilizarían aportan nutrientes que pueden ser aprovechados por las plantas.
• Crecimiento vegetal: los microorganismos producen sustancias que estimulan el crecimiento vegetal como giberelinas y auxinas.
• Protección: la comunidad microbiana protege de los patógenos a las raíces de las plantas a través de la producción de antibióticos y también pueden detoxificar sustancias tóxicas segregadas por algunas plantas que pueden perjudicar a otros organismos.
• Simbiosis: los microorganismos pueden realizar asociaciones simbióticas mutualistas con vegetales favoreciendo su crecimiento y desarrollo. Descubre Qué es la simbiosis en ecología con ejemplos en el siguiente artículo que te recomendamos.
• Remediación: a partir de los microbiomas presentes por ejemplo en el suelo y en asociación con las plantas, se pueden tratar suelos y aguas contaminadas mejorando de esta forma su calidad.

En los océanos existen una gran diversidad de microorganismos que se encuentran asociados a diversos huéspedes formando distintos microbiomas. Existen ejemplos de microbiomas que abarcan desde animales invertebrados como las esponjas marinas, hasta vertebrados de gran tamaño como los tiburones. Veamos algunos ejemplos y cuáles son sus funciones en los ecosistemas acuáticos:

• Ciclado y el almacenamiento de nutrientes: según estudios, los microbiomas de las esponjas marinas, por ejemplo, contribuyen en el ciclado de los nutrientes como el nitrógeno en los océanos, y también en el almacenamiento de nutrientes como el fósforo en forma de fosfatos. A su vez, cumplen otra función fundamental asociada a la conversión del carbono disuelto liberado por otros organismos en carbono orgánico que quedaría disponible para organismos heterótrofos.
• Defensa: en diversos organismos marinos como los corales existen bacterias en sus capas superficiales que producen compuestos antibacterianos evitando de esta forma una posible infección. En el caso de los cetáceos, su microbioma presente en la piel, actúa como barrera física protegiendo al animal del ambiente externo y no sólo constituye un indicador de su salud sino también de la salud del entorno.

Cabe destacar que en este artículo solo mencionamos algunos de los tantos ejemplos que existen en la naturaleza, ya que son muy numerosos. Por otro lado, no te pierdas el siguiente vídeo de EcologíaVerde para descubrir más sobre los ecosistemas acuáticos.

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