/Fuente: Federación Bioquímica de la Provincia de Buenos Aires – FABA Informa/

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“Sabía las formas de las nubes australes del amanecer del 30 de abril de 1882 y podía compararlas en el recuerdo con las vetas de un libro en pasta española que sólo había mirado una vez y con las líneas de la espuma que un remo levantó en el Río Negro la víspera de la acción del Quebracho. Esos recuerdos no eran simples; cada imagen visual estaba ligada a sensaciones musculares, térmicas, etcétera…” Funes el memorioso, Jorge Luis Borges

El estudio de las interacciones entre el microbioma y los tejidos humanos ha adquirido un avance significativo gracias a las tecnologías de secuenciación de ADN de alto rendimiento, que permiten perfilar microbiomas completos de miles de muestras a un costo aceptable y con un tiempo y esfuerzo considerablemente menores. En paralelo, se han perfeccionado los métodos informáticos utilizados para explorar y analizar conjuntos de datos multidimensionales del microbioma.

Varios estudios se han focalizado en las asociaciones entre las diferencias en la composición y las funciones del microbioma de diferentes partes del cuerpo y diversas patologías. Se ha demostrado, por ejemplo, que el microbioma intestinal puede alterar el metabolismo humano y se ha observado que los cambios en su composición tienen relación con enfermedades gastrointestinales, neurológicas y de otro tipo. Actualmente, se dispone de amplios paneles de referencia poblacionales que permiten captar la relevancia de patrones biológicos como la edad, la composición del microbioma humano central o como el de la enfermedad de Crohn (1).

Sin embargo, se advierten problemas derivados del exceso de información y de las variaciones que puede sufrir la composición del microbioma.

Falta de concordancia entre estudios

Entre las dificultades de la investigación del microbioma se incluyen la falta de concordancia entre estudios. Ésta puede obedecer a diferentes causas: variabilidad del microbioma en el tiempo en un mismo individuo, diferencias entre personas pertenecientes a distintas zonas geográficas, variaciones entre individuos de distintas edades y sexos, con diferentes hábitos, etc.

Además, existen variables confusoras como la dieta, el alcohol y los medicamentos que son difíciles de controlar.

A todo esto se le agregan problemas metodológicos como protocolos de secuenciación inconsistentes, el control inadecuado de la contaminación, la falta de cuantificación absoluta y la dificultad de analizar datos de composición (se mide la abundancia relativa de microorganismos en lugar de números absolutos, lo que complica el análisis estadístico). Además, la amplia gama de métodos estadísticos disponibles y la posibilidad de su mal uso pueden conducir a conclusiones erróneas.

Tipo de muestra analizada

El problema del tipo de muestra analizada no es un tema menor. Por ejemplo, en los estudios del microbioma intestinal no es fácil discriminar la microbiota de la materia fecal libre de las bacterias que tapizan la superficie del epitelio. Por otra parte, en distintos estudios puede ser diferente la recuperación de bacterias protegidas por sus propios biofilms, íntimamente adheridas a la mucosa intestinal. En otros sitios, como en la piel, puede ser difícil obtener muestras representativas ya que los microorganismos se distribuyen de forma desigual y las capas profundas son de difícil acceso.

La contaminación con ADN humano puede ser un problema importante, sobre todo cuando se utilizan métodos de muestreo invasivos.

Estos inconvenientes dificultan el reconocimiento de relaciones causales porque complican la identificación de microorganismos específicos vinculados a enfermedades o efectos protectores y pueden hacer que los hallazgos de la investigación sean difíciles de reproducir y generalizar entre diferentes estudios.

En definitiva, la comprensión de los mecanismos de las interacciones microbioma- hospedador depende fundamentalmente del diseño del estudio, los protocolos de recolección, las técnicas de genética analítica y las bases de datos de referencia.

Estudios poblacionales a gran escala

Últimamente se ha observado un cambio de enfoque, pasando de la recolección de pequeñas muestras a estudios poblacionales a gran escala (con información fenotípica exhaustiva, incluyendo el estado de la enfermedad) (1).

Para saber qué microbios existen y qué función cumplen se deben emplear el perfilado del ARN ribosomal 16S (ARNr 16S), la metagenómica y la metatranscriptómica. El primero de ellos es el método más directo y rentable para obtener perfiles filogenéticos, la metagenómica proporciona el contenido funcional total de la muestra y la metatranscriptómica describe las funciones que se expresan en la comunidad microbiana. Además de estos enfoques basados en secuenciación, ahora se está intentando la utilización de microarrays. La metaproteómica y la metametabolómica son disciplinas que no proporcionan información taxonómica, pero que, en combinación con otros enfoques, ofrecen una descripción más detallada de la actividad microbiana. Según el tipo de muestra, el microorganismo o los métodos empleados para caracterizar el microbioma, es necesario extraer ADN, ARN, proteínas, metabolitos o combinaciones de estos para su posterior perfilado filogenético o funcional. Los biomateriales extraídos deben transformarse en datos legibles (secuencias de ADN y ARN, o espectros de proteínas y metabolitos) que deben superar varios procesos bioinformáticos para obtener conjuntos de datos limpios y sin errores (1). Desde el diseño del estudio hasta el análisis de datos, las decisiones tomadas en cada etapa pueden influir significativamente en los resultados.

Debido al exceso de información a procesar, cualquier error puede derivar en resultados falsos o carentes de sentido como los recuerdos absurdos que carcomían la mente de Funes el memorioso.

Referencias bibliográficas

• Radjabzadeh D, Uitterlinden AG, Kraaij R. Microbiome measurement: possibilities and pitfalls Best Pract Res Clin Gastroenterol 2017 Dec; 31 (6): 619-23. doi: 10.1016/j.bpg.2017.10.008.