Agotamiento del bioma y enfermedad

El microbioma define al conjunto de los microorganismos asociados a un hospedero. El microbioma intestinal humano es taxonómicamente complejo, constituye una comunidad ecológica y dinámica que influye en el desarrollo, la maduración, la regulación (estimulación y supresión) del sistema inmunológico. El cuerpo humano es una red compleja, con diez células microbianas por cada célula humana, además de los microorganismos eucarióticos y fagos y elementos genéticos móviles. Estos dos últimos constituyen el mobiloma, que es un conjunto genético flexible que responde a cada cambio del medio ambiente. Todas estas piezas se influyen y modifican entre sí constituyendo un metabolismo complejo.

La teoría hologenoma considera que el hospedador y su microbioma constituyen una unidad, el holobionte. Este superorganismo es el resultado de la cohabitación de diferentes organismos integrados como uno solo, y puede ser considerado como un resultado de simbiopoiesis, o co-desarrollo del hospedero y el simbionte.

Estos puntos de vista holísticos como la teoría de hologenoma representan un marco teórico moderno para comprender el aumento de la incidencia de un grupo de enfermedades desde la era industrial. Estas nuevas epidemias, como la enfermedad de Crohn, están relacionados con un sistema inmune hiperreactivo o desequilibrado. Estas alteraciones se pueden entender como una consecuencia de la separación de nuestros compañeros evolutivos a lo largo de los últimos miles de años. Los cambios en la organización social, la aparición de la medicina moderna, la mejora en las condiciones sanitarias, el crecimiento de las nuevas tecnologías, la forma occidentalizada de la vida, los cambios en los hábitos alimentarios son factores que permitieron la pérdida de parte de nuestros socios de la evolución. Este efecto se conoce como agotamiento del bioma.

Teniendo en cuenta este punto de vista evolutivo, las nuevas terapias están surgiendo en los últimos años relacionados con la restauración bioma. Además de la utilización de bacterias de ácido láctico como probiótico cuyos efectos beneficiosos son bien conocidos, se postula el uso de helmintos en las enfermedades autoinmunes e inflamatorias como la enfermedad de Crohn. La inmunoterapia con fármacos se basa en la manipulación del sistema inmune para producir un resultado deseado. De la misma manera, existen datos y evidencias científicas preliminares que apoyan un papel inmunorregulador para la infección por helmintos en modelos animales y el huésped humano. Estos estudios nos permiten considerar terapias helmínticas como una alternativa válida en pacientes con enfermedad de Crohn.

 

Figure 1. The superorganism or holobiont is the result of integration of pre-existing systems: Mobile elements or “mobilome” respond to the environmental factors with dynamic movement between genomes that constitutes a key mechanism for metabolic and structural changes on microbiome. The metabolism of microbiome and the host are intertwined constituting an integrated organism (holobiont). The medical care, use of antibiotics, technology and western way of life, resulted in a change and lost of our microbiome and an increased occurence of autoimmune and metabolic diseases that are related with an immune disbalance (Modified from Salvucci, 2012).

Microbiome defines the collective of microorganisms associated with a host. Human gut microbiome is taxonomically complex, constitutes ecologically dynamic community and it influences development, maturation, regulation (stimulation and suppression) of the immune system. The human body is a complex network with ten microbial cells for each unique human cell, plus the eukaryotic microorganisms and phages and genetic mobile elements. The latter two constitute the mobilome, which is a flexible genetic pool that responds to every change of the environment. All these parts are interacting and influencing each other constituting an intricate metabolism.

The hologenome theory considers that the host and their microbiome constitute a unity, the holobiont. This superorganism is a result of cohabitation of different organism integrated as one, and it can be considered a result of symbiopoiesis, or codevelopment of the host and symbiont.

Holistic views like hologenome theory represent a modern theoretical framework to understand the increased incidence of a group of diseases since the industrial era. These new epidemics, like Crohn´s disease, are related to a hyperreactive or unbalanced immune system. These alterations can be understand as a result of the separation of our partners along the last thousands years. Changes in the social organization, the appearance of modern medicine, improved in sanitary conditions, the growth of new technologies, the westernized way of life, the changes in dietary practices are factors that allowed the loss of part of our evolutionary partners. This effect is known as biome depletion.

Considering this evolutionary perspective, new therapies are emerging in the last years related to biome restoration. In addition to the use of lactic acid bacteria as probiotic whose beneficial effects are well known, it is postulated the use of helminthes in autoimmune and inflammatory diseases like Crohn’s disease. Immunotherapy with drugs is based in the manipulation of the immune system to produce a desired outcome. In the same way, there are a heap of data and preliminary scientific evidence that support an immunoregulatory role for helminthic infection in animal models and the human host. These studies allow us to consider helminthic therapies as a valid alternative in patients with Crohn´s disease.

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