Tanto las personas como los animales domésticos mantienen una relación simbiótica, ya sea beneficiosa, perjudicial o neutra, con un amplio número de virus, arqueas y bacterias que constituyen su microbioma. Estas relaciones simbióticas también se establecen con algunos organismos eucariotas, tales como los hongos, los protistas y los helmintos, que se agrupan bajo el término eucarioma. Al contrario de lo que ocurre con el microbioma, la determinación del tipo de relación simbiótica que se establece entre los hospedadores y su eucarioma es poco conocida y se encuentra, actualmente, en estudio.

Históricamente se ha considerado como parásita a cualquier especie de protista o helminto que se aislaba en los vertebrados superiores. No obstante, estos organismos mantienen unas complejas relaciones con sus hospedadores, oscilando entre el mutualismo (beneficio mutuo para hospedador y simbionte), el parasitismo (perjuicio para el hospedador) y el comensalismo (beneficio para el simbionte sin perjuicio para el hospedador). Dichas relaciones cambian según lo hacen el contexto del propio hospedador y del ecosistema, de modo que un mismo organismo puede ser parásito en algunos casos y comensal en otros. El estado nutricional y de salud del hospedador son factores claramente determinantes en esta ecuación, ya que algunos eucariotas simbiontes tendrán un efecto diferente en un hospedador sano con acceso a una dieta rica y variada, en comparación con los individuos desnutridos y/o inmunodeprimidos.

En general, los beneficios potenciales del eucarioma sobre el hospedador derivan de: (i) su influencia en el aumento de la diversidad del microbioma, (ii) su capacidad para modular el sistema inmunitario del hospedador y (iii) su efecto beneficioso en los procesos de digestión fermentativa, como sucede con los ciliados y flagelados que procesan las fibras vegetales en el aparato digestivo de los herbívoros.

Los protistas como componentes de la microbiota

El conocimiento de los protistas como miembros del eucarioma es muy escaso comparado con el que se tiene de las comunidades bacterianas. Esto se debe a que es un componente minoritario, por lo que los estudios disponibles son escasos, pero también a la falta de métodos adecuados para su estudio. El desarrollo de la metagenómica ha permitido algunos avances en este campo. Sin embargo, todavía existen problemas que dificultan su comprensión, como la necesidad de una secuenciación más “profunda” de sus genomas y la falta de bases de datos unificadas, completas y sin “contaminación” con secuencias bacterianas.

Los componentes del eucarioma ruminal son los mejor caracterizados. Esto se debe al papel clave de éstos en la digestión de las fibras vegetales, en la productividad animal y en la producción de gases con efecto invernadero, puesto que muchos de ellos son agentes productores de metano (metanógenos). La mayoría de los estudios señalan a dos grupos de ciliados de la subclase Trichostomatida (orden Vestibuliferida y orden Entodiniomorphida) como las principales poblaciones de protistas en el aparato digestivo de los rumiantes, aunque su función en el metabolismo del hospedador no está del todo esclarecida. Por un lado, se les ha señalado como responsables de menores eficiencias en la utilización del nitrógeno, por el otro, parecen incrementar el número de microorganismos fibrolíticos, estabilizar el ecosistema ruminal y aumentar su resistencia a las fluctuaciones del pH. No obstante, algunos autores señalan que los protistas podrían no ser necesarios para los rumiantes, ya que los animales defaunados (aquellos a los que se les han eliminado estos agentes) mejoran su eficiencia nutricional y reducen la producción de metano. Por ello, su papel es controvertido.

Los helmintos y la macrobiota

El término helminto agrupa al conjunto de nematodos, platelmintos o acantocéfalos, ya sean parásitos o de vida libre. Los helmintos parásitos se agrupan bajo el nombre de macrobiota debido a su tamaño macroscópico. Históricamente, todo helminto hallado en cualquier cavidad corporal se ha considerado como parásito. Sin embargo, estas consideraciones han ignorado por completo el papel clave que tiene el ambiente en la definición de la relación simbiótica entre un helminto y su hospedador, que puede determinar el desarrollo de relaciones mutualistas o comensales. En la actualidad han surgido dudas sobre el perjuicio real que producen ciertos helmintos “parásitos” sobre sus hospedadores. Muchos grupos de investigación se están centrando en el estudio de los beneficios derivados de la presencia de éstos en sus hospedadores, por lo que su papel como parte de la “biota” es, si cabe, más controvertido que en el caso de los protistas.

Efectos beneficiosos de los helmintos

Un importante número de estudios científicos ha corroborado que la interacción de los hospedadores con la macro y microbiota parece ser clave para el desarrollo, maduración y correcta función del sistema inmunitario. La presencia de nematodos gastrointestinales promueve el desarrollo de ambientes antiinflamatorios en el hospedador; esto no sólo garantiza su supervivencia, si no que se acompaña de cambios locales en la microbiota que perpetúan dicho ambiente antiinflamatorio. Los estudios llevados a cabo en medicina humana han confirmado que la modulación del sistema inmunitario del hospedador asociada a la presencia de nematodos gastrointestinales es beneficiosa para la prevención de enfermedades inmunomediadas. Curiosamente, la incidencia de dichas enfermedades es menor en los países menos desarrollados, donde la existencia de peores condiciones higiénico-sanitarias fomenta una mayor frecuencia de infecciones por helmintos Los ensayos clínicos realizados con pacientes que padecen diarrea idiopática crónica han demostrado una mejoría clínica tras la infección deliberada con Trichuris trichiura. De forma similar, la infección con Necator americanus mejora la sintomatología de los afectados por la enfermedad celiaca o la esclerosis múltiple y la infección con Trichuris suis parece tener efectos beneficiosos frente a la colitis ulcerativa y la enfermedad celiaca en personas. Sin embargo, existen otros estudios donde se demuestra que la infección con nematodos puede exacerbar enfermedades tan graves como la tuberculosis o incluso reducir la eficacia de determinadas vacunas. Es por ello que el uso terapéutico de los nematodos debe ser considerado con cautela hasta que estén disponibles estudios más exhaustivos.

Alteraciones de la microbiota durante la infección con helmintos

La presencia de helmintos tiene un impacto importante en la composición de la microbiota de sus hospedadores, lo que parece determinar, en parte, la patogenia de la infección. En los rumiantes, la infección con Ostertagia ostertagi, Haemonchus contortus y Teladorsagia circumcincta se asocia a una disminución de bacterias con actividad antiinflamatoria, lo que parece contribuir al desarrollo de gastroenteritis parasitarias. Del mismo modo, la infección con Ascaris suum y Trichuris suis (suidos) o con ciatostominos (équidos) da lugar a una marcada disminución de las bacterias del género Ruminococcus, encargadas del metabolismo de los carbohidratos y, por tanto, de una correcta digestión de los alimentos ingeridos. Curiosamente, los estudios llevados a cabo en cerdos han demostrado que la suplementación con aditivos que modifican la microbiota intestinal aumenta la resistencia a la infección por Ascaris suum. Estos hallazgos abren el camino al desarrollo de protocolos específicos que permitan: (i) modular la microbiota local de los hospedadores, (ii) promover el desarrollo de respuestas inmunológicas efectivas frente a los nematodos parásitos y (iii) minimizar los efectos perjudiciales derivados de la infección sin necesidad de recurrir a tratamientos antihelmínticos.

Microbiota de los nematodos

Los nematodos son los helmintos más evolucionados, ya que cuentan con sistemas digestivos y reproductores más complejos. Por ello, cabría esperar que cuenten con una microbiota propia con funciones beneficiosas para su desarrollo. Aunque se trata de un campo aún por explorar, existen indicios que corroboran esta hipótesis. Por ejemplo, se ha descrito con detalle la asociación mutualista entre diferentes géneros de filarias (Onchocerca, Brugia) con las bacterias del género Wolbachia, que son esenciales para su nutrición, metabolismo y el desarrollo de las microfilarias. También se conoce la dependencia entre Haemonchus contortus y Trichuris muris con la microbiota del hospedador para garantizar su supervivencia. El estudio de estas asociaciones supone una potente herramienta, no solo para el campo de la biología básica, sino para abordar el control de estas parasitosis mediante la manipulación de su microbiota. Esto permitiría reducir la dependencia del uso de fármacos antihelmínticos, frente a los que se han descrito múltiples resistencias hasta la fecha.

Mirando al futuro

El conocimiento en profundidad del eucarioma y de las funciones que desempeña en el hospedador podría ofrecer grandes oportunidades en el ámbito de la producción y sanidad animal. En el campo de los protistas, muchos estudios preliminares han demostrado que su manipulación podría ser beneficiosa para la reducción de la producción de gases de efecto invernadero y para mejorar las eficiencias de conversión de las dietas vegetales. Además, los estudios llevados a cabo con helmintos apuntan hacia sus efectos inmunomoduladores, beneficiosos para el desarrollo de respuestas inmunitarias locales que previenen el desarrollo de enfermedades inmunomediadas de gran relevancia en medicina humana. Otros trabajos apuntan hacia la manipulación del propio microbioma de los helmintos como medida de control frente a las parasitosis gastrointestinales, utilizando abordajes libres del uso de fármacos frente a los que existen múltiples resistencias.

A pesar de su potencial, el estudio del eucarioma sigue siendo un campo ampliamente desconocido, pero que con seguridad ofrecerá interesantes herramientas con infinidad de aplicaciones dentro del ámbito de “una salud”.

 

Bibliografía recomendada

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