En mi opinión, esta pregunta no puede abordarse adecuadamente sin abordar su contexto. Descubrimos microorganismos en el contexto de enfermedades humanas (teoría de las enfermedades de los gérmenes) y desde entonces hemos tendido a percibir los microorganismos como potencialmente patógenos (con respecto a los humanos) o potencialmente benignos (con respecto a los saprófitos). Este pensamiento ha informado no solo la cultura de campos como la inmunología y la medicina, sino también la cultura moderna en sí misma. Incluso una observación casual de publicidades promocionando lavados de manos que pueden eliminar el 99.9% de los ” gérmenes ” es suficiente para subrayar hasta qué punto nosotros, como población, hemos internalizado el mensaje de que los ” gérmenes ” son malos y deben ser eliminados. Que este pensamiento siga dominando el paisaje queda subrayado por el hecho de que los dos ejemplos en la pregunta son los patógenos que influyen en los comportamientos del huésped. Sin embargo, la tecnología de hoy nos ha llevado a una coyuntura crítica en la que nos vemos obligados a enfrentar este cisma en nuestra forma de pensar sobre los microbios, y a tratar de entablar un replanteamiento serio sobre este tema.
Mi punto de vista es que los organismos multicelulares ni siquiera habríamos podido evolucionar si nos hubiésemos comprometido con nuestros hermanos microbianos en términos estrictamente adversos. Existentes antes de nuestra llegada a la escena, estos últimos tienen ventajas inherentes sobre nosotros, a saber, tiempos de generación más cortos y mayores tasas de mutaciones. Dadas tales ventajas, los organismos multicelulares forzosamente se necesitan para negociar y comprometerse con el mundo microbiano con el fin de incluso evolucionar en primera instancia, y mucho menos continuar existiendo y prosperando. Llevar ese pensamiento al siguiente paso lógico sería reconocer que los microbios podrían influir en todos los aspectos de nuestra fisiología, incluido el comportamiento. Esta es una consideración importante porque la investigación científica no se realiza en el vacío, sino que las suposiciones subyacentes, a menudo implícitas, impulsan la investigación, y creo que durante demasiado tiempo, una postura adversarial hacia los microorganismos ha dominado el pensamiento en el campo biomédico.
No estoy seguro de que exista un ejemplo convincente en humanos de un microorganismo que influya en el comportamiento de la manera en que se ha demostrado que la infección por Toxoplasma gondii influye en el comportamiento de un ratón infectado, pero se está generando un cuerpo de trabajo que muestra que el microbioma no solo da forma a la salud intestinal sino también a otros aspectos de nuestra fisiología, incluida la neurofisiología. Considero lo que sigue a continuación una breve introducción a este tema.
Que yo sepa, fue el científico renacentista René Dubos quien primero mostró que simplemente transfiriendo la microflora intestinal de una cepa de ratón a otra poco después del nacimiento era suficiente para imprimir muchas características de la primera a la segunda, características tales como la tasa de crecimiento, el cuerpo peso y resistencia a las infecciones, que luego persistieron de forma estable durante la vida del ratón. De hecho, ya en 1960, Dubos generó mucha evidencia convincente a través de una serie de experimentos extensos en modelos de ratones y concluyó que “muchas características que se consideran inherentes a un individuo pueden en realidad estar determinadas por la flora intestinal del tracto intestinal” . Un ejemplo de esto es este documento de 1960:
EL EFECTO DE LA FLORA INTESTINAL EN LA TASA DE CRECIMIENTO DE LOS RATONES, Y EN SU SUSCEPTIBILIDAD A LAS INFECCIONES EXPERIMENTALES
Un ejemplo notable del entrelazamiento entre un microorganismo y un organismo multicelular es el de Vibrio fischerii y el calamar de aguas profundas. Margaret McFall-Ngai de la Universidad de Wisconsin demostró elegantemente que el órgano de la luz (el ojo) del calamar de aguas profundas en realidad está compuesto por una bacteria simbiótica, Vibrio fischerii (V. fischerii). Para que el calamar tenga un órgano ligero que funcione, su epitelio ocular debe ser colonizado en una etapa particular de su desarrollo por V. fischerii, y solo por V. fischerii. Tal es la exquisita especificidad de esta asociación que el órgano de luz no se desarrolla si V. fischerii es sustituido por otra especie de Vibrio. Recomiendo ver el seminario de directores de NIH de McFall-Ngai el 16 de enero de 2013, “Vivir en un mundo microbiano: Descifrar el lenguaje molecular de la asociación”, donde describe en detalle este proceso de danza exquisitamente específico y explora en detalle cómo aparece el microbioma para influir en todos los aspectos de nuestra fisiología, incluido el comportamiento.
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Hoy, con gran interés en el microbioma humano, testigo del Proyecto de Microbioma Humano financiado por los NIH y otros, estamos presenciando una explosión de datos en la literatura científica redescubriendo los hallazgos fundamentales de René Dubos, es decir, la profunda influencia del microbioma en nuestra normalidad salud y fisiología Menciono a René Dubos como mi intento de corregir el hecho de que aquellos que siguen sus pasos han tendido a pasar por alto su considerable contribución a este tema.
Algunos ejemplos notables de la influencia del microbioma, para agregar a los mencionados por Daniel Cisalpino :
En humanos :
1. Ecología microbiana: microbios intestinales humanos asociados con la obesidad
Jeff Gordon y sus colegas de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington, St Louis, MO, publicaron en Nature uno de los primeros análisis poblacionales de la secuenciación de microbiomas intestinales humanos que muestran diferencias en la microbiota intestinal de individuos obesos y no obesos.
2. En el autismo, la importancia de la tripa
Kara Margolis , gastroenteróloga pediátrica del New York Presbyterian Hospital e investigadora del Columbia University Medical Center, se encuentra entre los médicos que exploran el vínculo entre el autismo y los problemas gastrointestinales, especialmente la disbiosis bacteriana. En este artículo en el Atlántico, comparte algunas de sus experiencias clínicas que muestran cómo el tratamiento de los problemas gastrointestinales de algunos pacientes autistas ayudó a aliviar algunos de sus problemas de comportamiento, a saber, la agresión y la ansiedad. En retrospectiva, es fácil ver un vínculo entre la salud intestinal y el sistema nervioso central (SNC). La serotonina es importante para muchas funciones del sistema nervioso central, como “apetito, estado de ánimo y sueño”, y, como dice el artículo en el Atlántico, la mayor parte de la serotonina se genera en el intestino por el sistema nervioso entérico.
3. Bacterioterapia fecal
Bacterioterapia fecal : trasplante de bacterias fecales de individuos sanos a receptores. Alexander Khoruts del Centro Médico de la Universidad de Minnesota fue uno de los primeros en utilizar este enfoque para tratar las infecciones por Clostridium difficile, que de otro modo serían difíciles de tratar con antibióticos. Posteriormente, este tratamiento mostró cierta promesa para las enfermedades neurológicas, como el Parkinson, aludiendo a la influencia del microbioma en la neurofisiología.
En modelos animales:
1. Un sensor molecular que permite que un intestino comensal controle su base de nutrientes en un ecosistema competitivo
Lora Hooper , que luego trabajaba en el laboratorio de Jeff Gordon, utilizó un modelo de ratón experimentalmente exento de microbiota (ratones libres de gérmenes, libre de gérmenes), incululated con una sola cepa bacteriana de laboratorio, Bacteriodes thetaiotamicron, y en este procedimiento de el artículo de la Academia Nacional de Ciencias mostró que la colonización con esta especie bacteriana sola fue suficiente para inducir un programa de remodelación fisiológica en el epitelio del intestino delgado del ratón. Posteriormente, ha publicado varios otros artículos que exploran las interacciones entre el huésped y el microbio que influyen en la fisiología e inmunidad del huésped.
2. La microbiota modula anomalías conductuales y fisiológicas asociadas con trastornos del neurodesarrollo
Sarkis Mazmanian y sus colegas en Caltech recientemente mostraron en este artículo en Cell que los cambios en la microbiota intestinal influyen en la neurofisiología en ratones, cambios que parecen recapitular elementos de “Trastornos del espectro autista”.
