Microbioma

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
La mucosa de l'estòmac hostatja certs microorganismes.
una d'aquestes espècies (Helicobacter pylori) juga un paper en l'úlcera gastro-duodenal

Un microbioma ( en plural microbiota) és la totalitat de microbis, els seus elements genètics (genomes), i la interacció medioambiental dins un ambient biofísic particular. El terme "microbioma" va ser encunyat per Joshua Lederberg, qui argumentà que els microorganismes que habiten el cos humà podrien ser inclosos com a part del genoma humà, per la seva influència en la fisiologia humana. El cos humà conté unes 10 vegades més cèl·lules de microbis que de cèl·lules humanes.[1] [2]

Els microbiomes són característics també d’altres ambients, incloent els sistemes del sòl, l’aigua marina i l’aigua dolça.

Introducció[modifica | modifica el codi]

Totes les plantes i animals, des dels protistes fins als humans, viuen en estreta associació amb organismes microbians. Fins èpoques recents les interaccions dels microbis amb plantes i animlas s’havien definit principalment en el context de l’estat de malalties i amb pocs estudis de simbiosi. Recentment s’ha apreciat que els microbis juguen un paper important en el fenotip dels organismes més enllà de la simbiosi ocasional.[3]


Estudis en humans[modifica | modifica el codi]

  • L’obesitat està associada amb diferències a nivell de fílum en la microbiota una reducció de la diversitat bacteriana i un increment de l’expressió d’enzims que dóna com a resultat un increment de l’eficiència de les calories ingerides en la dieta.[4]
  • La diabetes de tipus I inclou una microbiota intestinal aberrant.[5]
  • La pell humana representa l’òrgan més extens del cos humà. Considerada com un ecosistema,la pell dóna suport a un ampli rang de comunitats microbianes que viuen en nínxols distints..[6]
  • Evitar malalties urogenitals en el cas de les dones depèn dels microbiomes vaginals saludables.[7]
  • S’ha fet la proposta de classificar les persones pel seu enterotip, basat en la composició de la composició del microbioma del tracte digestiu.[8][9]
  • El punt de vista tradicional del sistema immune el veu com un conjunt coordinat d’organs teixits , cèl·lules i molècules que cooperen per eliminar els patògens. Les modificacions en aquest punt de vista mostren que el sistema immune ha evolucionat per controlar microbis, ja que en certs casos s’ha vist que els microbis controlen el sistema immune humà. .[10]

Estudis en animals[modifica | modifica el codi]

  • El declivi en la població mundial d’amfibis entre altres causes es deu a l’extensió dels fongs i representa un enigma.[11] La capacitat d’algunes espècies d’amfibis de coexistir amb l’agent causant Batrachochytrium dendrobatidis sembla que es deu a l’expressió de pèptids antimicrobians que beneficien l’amfibi hoste.[12]
  • En el rumen dels bovins hi ha un complex de microbis que faciliten la digestió de la cel·lulosa i moltes espècies de microbis hi estan implicades,[13]
  • Les formigues talladores de fulles fan colònies subterrànies amb milions de formigues obreres i els cal un microbioma per digerir la cel·lulosa les fulles cosa que fan mantenint horts de fongs i un microbioma de bacteris associat de composició completament diferent que en els casos dels bovins.[14]

Estudis en plantes[modifica | modifica el codi]

•Les estratègies del bescanvi de nutrients és molt divers. Els oomicets i els fongs per evolució convergent han desenvolupat una morfologia similar i ocupen nínxols econòmics similars. Desenvolupen hifes que penetren dins l’hoste. S’especula que aquesta associació amb les plantes és molt antiga i podria haver ajudat a les plantes a colonitzar la terra ferma.[15][16]

  • Un enorme rang de bacteris simbionts colonitzen les plantes. Molts d’ells són patògens però altres promuen el creixement (PGPB) proporcionat serveis essencials a la planta com la fixació de nitrogen, la solubilització dels minerals com el fòsfor, la síntesi de fitohormones, augmentar la captura directa de minerals i la protecció davent patògens.[17][18] Els PGPBs poden protegir dels patògens a través de la competència pel mateix nínxol,produir productes al·leloquímics inhibidors, o induir la resistència sistèmica[19]

Microbioma humà[modifica | modifica el codi]

El microbioma humà consta d’uns 100 bilions (“trillions”) de cèl·lules microbianes, superant 10 vegades al nombre de cèl·lules huanes.[20] En humans sans el microbioma proporciona un ampli rang de funcions metabòliques.[21] En individus malalts el microbioma alterat està associat a malalties com l'enterocolitis necrotitzant neonatal,[22] malaltia inflamatòria dels budells (inflammatory bowel disease)[23] i la vaginosis.[7] Hi ha un consorci de cinc anys de durada per al Projecte del Microbioma Humà .[24] (Human Microbiome Project)[25] and MetaHIT.[26]

Notes[modifica | modifica el codi]

  1. Zimmer, Carl. «How Microbes Defend and Define Us». , 13 July 2010 [Consulta: 17 juliol 2010].
  2. Com que els bacteris són de 10 a 100 vegades més petits que les cèl•lules humanes,el microbioma sencer pesa uns 200 grams. Vegeu també Coyle, MD, Walter J., The Human Microbiome: The Undiscovered Country, p. 16, <http://www.acponline.org/about_acp/chapters/ca/microbiome.pptx>. Consultat el 2 març 2012
  3. Boscha TCG, McFall-Ngaib MJ. «Metaorganisms as the new frontier». Zoology, vol. 114, 4, 2011, pàg. 185–190. DOI: 10.1016/j.zool.2011.04.001.
  4. PMID 19043404 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  5. Giongo A, Gano KA, Crabb DB, Mukherjee N, Novelo LL, Casella G, Drew JC, Ilonen J, Knip M, Hyöty H, Veijola R, Simell T, Simell O, Neu J, Wasserfall CH, Schatz D, Atkinson MA, Triplett EW. «Toward defining the autoimmune microbiome for type 1 diabetes». The ISME Journal, vol. 5, 1, 2011, pàg. 82–91. DOI: 10.1038/ismej.2010.92.
  6. Grice EA, Kong HH, Conlan S, Deming CB, Davis J, Young AC, NISC Comparative Sequencing Program, Bouffard GG, Blakesley RW, Murray PR, Green ED, Turner ML, Segre JA. «Topographical and Temporal Diversity of the Human Skin Microbiome». Science, vol. 324, 2009, pàg. 1190–2. DOI: 10.1126/science.1171700. PMC: 2805064. PMID: 19478181.
  7. 7,0 7,1 PMID 20534435 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  8. Zimmer, Carl. «Bacteria Divide People Into 3 Types, Scientists Say». , April 20, 2011 [Consulta: 21 abril 2011]. «a group of scientists now report just three distinct ecosystems in the guts of people they have studied.»
  9. Arumugam, Manimozhiyan. «Enterotypes of the human gut microbiome». Nature, vol. 473, 7346, March 2010, pàg. 174–80. DOI: 10.1038/nature09944. PMID: 21508958.
  10. Ivanov II, de Llanos Frutos R, Manel N, Yoshinaga K, Rifkin DB, Sartor RB, Finlay BB, Littman DR. «Specific microbiota direct the differentiation of Th17 cells in the mucosa of the small intestine». Cell Host Microbe, vol. 4, 2008, pàg. 337–349. DOI: 10.1016/j.chom.2008.09.009. PMC: 2597589. PMID: 18854238.
  11. Stuart SN, Chanson JS, Cox NA, Young BE, Rodrigues ASL, Fischman DL, Waller RW. «Status and Trends of Amphibian Declines and Extinctions Worldwide». Science, vol. 306, 5702, 2004, pàg. 1783–6. DOI: 10.1126/science.1103538. PMID: 15486254.
  12. Woodhams DC, Rollins-Smith LA, Alford RA, Simon MA, Harris RN. «Innate immune defenses of amphibian skin: antimicrobial peptides and more». Animal Conservation, vol. 10, 4, 2007, pàg. 425–8. DOI: 10.1111/j.1469-1795.2007.00150.x.
  13. Brulc JM, Antonopoulos DA, Miller MEB, Wilson MK, Yannarell AC, Dinsdale EA, Edwards RE, Frank ED, Emerson JB, Wacklin P, Coutinho PM, Henrissat B, Nelson KE, White BA. «Gene-centric metagenomics of the fiber-adherent bovine rumen microbiome reveals forage specific glycoside hydrolases». Proc. Natl. Acad. Sci. USA, vol. 106, 6, 2009, pàg. 1948–53. DOI: 10.1073/pnas.0806191105.
  14. Suen G, Scott JJ, Aylward FO, Adams SM, Tringe SG, Pinto-Tomás AA, Foster CE, Pauly M, Weimer PJ, Barry KW, Goodwin LA, Bouffard P, Li L, Osterberger J, Harkins TT, Slater SC, Donohue TJ, Currie CR. «An Insect Herbivore Microbiome with High Plant Biomass-Degrading Capacity». PLoS Genet, vol. 6, 9, 2010, pàg. e1001129. DOI: 10.1371/journal.pgen.1001129.
  15. Remy W, Taylor TN, Hass H, Kerp H. «Four hundred-million-year-old vesicular arbuscular mycorrhizae». Proc. Natl. Acad. Sci. USA, vol. 91, 25, 1994, pàg. 11841–3.
  16. Chibucos MC, Tyler BM. «Common themes in nutrient acquisition by plant symbiotic microbes, described by the Gene Ontology». BMC Microbiology, vol. 9(Suppl 1), 2009, pàg. S6. DOI: 10.1186/1471-2180-9-S1-S6.
  17. Kloepper, J. W. «Plant growth-promoting rhizobacteria as biological control agents». A: Metting, F. B., Jr. Soil microbial ecology: applications in agricultural and environmental management. New York: Marcel Dekker Inc, 1993, p. 255–274. ISBN 0-8247-8737-4. 
  18. doi:10.1016/S1369-5266(00)00183-7
    Aquesta referència està incompleta. Podeu copiar-la o generar-la
  19. Compant S, Duffy B, Nowak J, Clément C, Barka EA. «Use of Plant Growth-Promoting Bacteria for Biocontrol of Plant Diseases: Principles, Mechanisms of Action, and Future Prospects». Appl Environ Microbiol., vol. 71, 9, 2005, pàg. 4951–9. DOI: 10.1128/AEM.71.9.4951-4959.2005. PMC: 1214602. PMID: 16151072.
  20. doi:10.1146/annurev.mi.31.100177.000543
    Aquesta referència està incompleta. Podeu copiar-la o generar-la
  21. PMID 16741115 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  22. http://www.uchicago.edu/features/20120305_bacterial_frontiers_could_yield_future_cures/
  23. PMID 12594638 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  24. Sciencedaily
  25. doi:10.1101/gr.096651.109
    Aquesta referència està incompleta. Podeu copiar-la o generar-la
  26. PMID 20203603 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]