¿Qué es el viroma intestinal? Explicación de los virus, los fagos y el microbioma humano
El viroma intestinal es la comunidad de virus que vive en tu sistema digestivo, incluidos los bacteriófagos que dan forma al microbioma intestinal....
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Bacteriófagos y el microbioma intestinal: Comprender el fagoma intestinal humano
Los bacteriófagos son virus que infectan bacterias y desempeñan un papel esencial en la configuración del microbioma intestinal. Descubre qué es el fagioma intestinal humano y por qué es importante para la ciencia del microbioma.
Bacteriófagos y el microbioma intestinal
Los bacteriófagos se encuentran entre los componentes más fascinantes del microbioma humano. Aunque están por todas partes a nuestro alrededor, muchas personas saben muy poco sobre ellos.
Sin embargo, es probable que los bacteriófagos desempeñen un papel central en los ecosistemas microbianos¹.
Pero, ¿qué son exactamente los bacteriófagos? ¿Y por qué los investigadores modernos del microbioma están cada vez más interesados en estas diminutas estructuras biológicas?
¿Qué son los bacteriófagos?
Los bacteriófagos, a menudo llamados simplemente fagos, son virus que infectan específicamente a las bacterias².
El término se compone de:
- Bacteria
- «Phagein», la palabra griega que significa «comer»
Los fagos pueden adherirse a bacterias específicas e inyectar su material genético en la célula bacteriana.
Particularmente fascinante:
Los bacteriófagos se consideran las entidades biológicas más abundantes de nuestro planeta³.
Los científicos estiman que existen más de 10³¹ fagos en todo el mundo.
Se encuentran en todas partes donde hay bacterias:
- En el intestino
- En el suelo
- En los océanos
- En los alimentos
- En las aguas residuales
- En la piel
El fagioma intestinal
El microbioma intestinal humano no consiste únicamente en bacterias.
También incluye:
- Hongos
- Virus
- Arqueas
- Bacteriófagos
El conjunto de fagos dentro del microbioma intestinal se denomina fagioma⁴, que a su vez forma parte del viroma intestinal más amplio.
La investigación moderna muestra cada vez más que los fagos pueden influir en la composición y la dinámica de las comunidades bacterianas⁵.
Como resultado, pueden desempeñar un papel importante en:
- La estabilidad microbiana
- La diversidad bacteriana
- El desarrollo de la resistencia
- La comunicación microbiana
¿Por qué los investigadores están interesados en los bacteriófagos?
Los fagos son altamente específicos.
Muchos fagos solo pueden infectar a determinados grupos bacterianos o incluso a cepas bacterianas individuales⁶.
Esta es exactamente la razón por la que se consideran muy interesantes para la investigación moderna del microbioma y futuras aplicaciones microbiológicas.
Las áreas que actualmente se estudian intensamente incluyen:
- Fagos y resistencia a los antibióticos
- Fagos dentro del microbioma intestinal
- Fagos en el medio ambiente y las aguas residuales
- Fagos como posibles herramientas biológicas
- Fagos y ecosistemas bacterianos
La investigación en este campo está evolucionando extremadamente rápido.
Bacteriófagos y resistencia a los antibióticos
La resistencia a los antibióticos se considera ahora uno de los mayores desafíos de salud mundial⁷.
Al mismo tiempo, los científicos están investigando cada vez más el papel que los fagos pueden desempeñar dentro de los llamados resistomas.
Particularmente interesante:
Los fagos a veces pueden transferir material genético entre bacterias⁸.
Como resultado, pueden contribuir a los procesos evolutivos microbianos.
Por lo tanto, la metagenómica moderna está estudiando intensamente las relaciones entre:
- Bacteriófagos
- Genes de resistencia
- Comunidades microbianas
- Microbiología ambiental
Fagos en el medio ambiente y las aguas residuales
Los bacteriófagos se encuentran en cantidades extremadamente altas dentro de los sistemas de aguas residuales⁹.
Esta es una de las razones por las que son cada vez más importantes dentro de la microbiología ambiental moderna.
Las aguas residuales contienen comunidades microbianas altamente complejas compuestas por:
- Bacterias
- Virus
- Hongos
- Genes de resistencia
- Elementos genéticos móviles
La investigación sugiere que los fagos dentro de tales sistemas pueden influir en la dinámica de las comunidades microbianas¹⁰.
Esta es también una de las áreas abordadas por nuestra investigación en Bactera.
Nuestra investigación en Bactera
En Bactera, estamos profundamente involucrados en la investigación moderna de metagenómica shotgun y de ecosistemas microbianos.
Un enfoque particular de nuestro trabajo incluye:
- Bacteriófagos
- Genes de resistencia
- Microbiología ambiental
- Microbiomas de aguas residuales
- Diversidad microbiana
Como parte de nuestra investigación, analizamos datos de secuenciación de muestras ambientales y de aguas residuales para comprender mejor las comunidades bacterianas y virales.
Nuestro objetivo es utilizar la secuenciación shotgun y la bioinformática modernas para obtener una comprensión más profunda de los ecosistemas microbianos altamente complejos.
Puede obtener más información sobre nuestra investigación en Bactera Research
Los fagos y el futuro de la investigación del microbioma
La ciencia moderna del microbioma está evolucionando cada vez más de la pura «investigación bacteriana» hacia el análisis de redes microbianas completas.
Esto ahora incluye:
- Hongos
- Virus
- Fagos
- Genes de resistencia
- Interacciones microbianas funcionales
Muchos científicos creen que los fagos desempeñarán un papel cada vez más importante en la investigación del microbioma en el futuro¹³.
Particularmente emocionante es la cuestión de cómo los fagos pueden regular e influir en las comunidades bacterianas.
Conclusión
Los bacteriófagos se encuentran entre las entidades biológicas más abundantes de la Tierra y es probable que desempeñen un papel central en los ecosistemas microbianos.
La investigación moderna está investigando intensamente cómo los fagos interactúan con las bacterias, los genes de resistencia y las redes microbianas.
Gracias a las tecnologías modernas de secuenciación shotgun, los componentes virales del microbioma ahora pueden analizarse de manera mucho más exhaustiva que hace apenas unos años.
Esta es exactamente la razón por la que la investigación de fagos se está convirtiendo actualmente en una de las áreas más fascinantes de la ciencia moderna del microbioma.
Referencias científicas
- Sutton TDS, Hill C. Gut bacteriophage communities in human health and disease. Viruses. 2021.
- Bacteriophage overview and biology.
- Clokie MRJ, Millard AD, Letarov AV et al. Phages in nature. Bacteriophage. 2021.
- The human gut phageome and microbiome interactions. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2021.
- Shkoporov AN, Hill C. Bacteriophages of the human gut. Cell Host & Microbe. 2021.
- Hsu BB, Gibson TE, Yeliseyev V et al. Dynamic modulation of the gut microbiota by bacteriophages. Cell Host & Microbe. 2022.
- World Health Organization. Antimicrobial resistance global report. 2023.
- Exploring the contribution of bacteriophages to antibiotic resistance. Environmental Pollution. 2021.
- Bacteriophages in sewage abundance roles and applications. 2022.
- Bacteriophages in biological wastewater treatment systems. Frontiers in Microbiology. 2021.
- Quince C, Walker AW, Simpson JT et al. Shotgun metagenomics from sampling to analysis. Nature Biotechnology. 2021.
- PhaBOX and modern phage metagenomics approaches. 2023.
- Sustainable diversity of phage bacteria systems. 2023.
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