Originalmente definidos como “simbiontes capaces de ser patógenos únicamente bajo condiciones genéticas o ambientales alteradas del hospedero”,1, 2 los patobiontes resultan un tema fascinante y controversial debido a la dualidad que presentan. Y es que, como su definición lo sugiere, estos microorganismos son inofensivos —incluso benéficos— para el hospedero en condiciones “normales”, pero potencialmente dañinos —capaces de generar ciertas enfermedades— si dichas condiciones cambian.
“Normales”, justamente es en esta palabra donde radica gran parte de la controversia sobre los patobiontes. Usar dicho término implica que sabemos con exactitud lo que constituye un estado “normal” o de “salud” en el ser humano, o en cualquier otro organismo, cuando hablamos de microbiota.3 La realidad es que es posible que nunca lleguemos a dicha definición pues, como en cualquier otro ecosistema, los microorganismos que habitan en nuestro cuerpo se mantienen en un equilibrio dinámico, entre sí y con nosotros, que depende de múltiples factores que abarcan desde la alimentación y la edad hasta nuestra composición genética, lo cual, en conjunto, conduce a cambios sutiles y constantes en su composición y estructura.
Más allá de la terminología y las definiciones, veamos algunos ejemplos. Enterococcus faecalis, una bacteria que en su día a día habita en el tracto gastrointestinal humano, desempeña importantes tareas, como metabolizar los nutrimentos —carbohidratos, lípidos y proteínas— que consumimos y de este modo mantener el nivel de acidez adecuado en el ambiente intestinal, sintetizar vitaminas y minerales importantes para un correcto funcionamiento de nuestro organismo, prevenir la colonización de bacterias putrefactivas —capaces de degradar compuestos nitrogenados, como las proteínas, en sustancias tóxicas para el organismo— , así como estimular y contribuir al funcionamiento de nuestro sistema inmune.
Tan importantes son las funciones que desempeña E. faecalis en el organismo humano, que incluso se comercializa como probiótico —microorganismos vivos identificados a nivel de especie que, en cantidades apropiadas, tienen un efecto benéfico sobre la salud del hospedero—, solo o en combinación con Escherichia coli y lactobacilos, y está recomendado para el tratamiento de padecimientos como inflamación en el tracto urinario, sinusitis o bronquitis, y el resfriado común.4
Sin embargo, esta bacteria en apariencia inofensiva puede convertirse en nuestro peor enemigo si se le brinda la oportunidad. El tratamiento con antibióticos de amplio espectro por periodos prolongados, así como el tratamiento intensivo con quimioterapia, resultan ser algunas de estas oportunidades perfectas, pues por un lado causan daños en la barrera intestinal y, por otro, le permiten a E. faecalis —y a los enterococos en general— competir con otros microorganismos presentes en la microbiota intestinal de manera efectiva, garantizando la sobrepoblación de su especie en el tracto gastrointestinal.
Y así comienza el plan de conquista: E. faecalis ahora es capaz de translocarse —pasar a través de la barrera intestinal— a otras estructuras, como los nodos linfáticos, el hígado, el bazo, e incluso la sangre, causando infecciones severas que podrían conducir a la muerte, sobre todo en individuos inmunocomprometidos. El consumo excesivo de alcohol y el tratamiento prolongado de inhibidores de la bomba de protones —como el omeprazol, pantoprazol, esomeprazol, entre otros— brindan oportunidades similares a E. faecalis.5, 6
Otro caso interesante es el de Helicobacter pylori. A diferencia de E. faecalis, esta bacteria en forma de espiral llega al organismo humano a través de agua contaminada o por contacto directo —con la saliva, vómito o heces— con una persona infectada, y se estima que se encuentra presente en al menos el 50 % de la población mundial. H. pylori coloniza el revestimiento de mucosa del interior del estómago humano y, a simple vista, parece ser un importante enemigo, pues su presencia se ha asociado con un mayor riesgo de desarrollar gastritis atrófica, úlceras pépticas y cáncer de estómago. Específicamente, la presencia de cepas de H. pylori capaces de producir la proteína CagA —principal responsable de los cambios celulares que conducen a lesiones malignas— es la que se ha asociado con estas tres enfermedades. Además, se ha visto que H. pylori podría jugar un papel importante en otros padecimientos, tales como el linfoma MALT (Tejido Linfoide Asociado a Mucosas), enfermedad arterial coronaria y anemia ferropénica —anemia por deficiencia de hierro—.
No obstante, juzgar por la primera impresión no es del todo justo, ya que hay estudios que sugieren que esta bacteria podría tener efectos protectores para el organismo humano. Es así que se ha visto que la infección por H. pylori podría estar asociada con un menor riesgo de desarrollar enfermedades esofágicas —reflujo gastroesofágico, esófago de Barret y adenocarcinoma de esófago—, asma, alergias, síndrome de intestino irritable, e incluso tuberculosis.7 Aunque la investigación de estos posibles efectos protectores se encuentra en sus inicios y falta un largo camino por recorrer para descubrir las bases moleculares de los mecanismos implicados, H. pylori es un claro ejemplo de la maravillosa dualidad que representan los patobiontes.
Pero no todo se limita al tracto gastrointestinal: Staphylococcus aureus es una bacteria que coloniza a aproximadamente el 20-30 % de los humanos, específicamente en la nariz, aunque puede encontrarse en otros sitios, como piel, garganta, axilas, ingles y tracto gastrointestinal. Si bien S. aureus puede permanecer inofensiva en el cuerpo humano, también es capaz de mostrar su lado oscuro y ser la responsable de enfermedades como osteomielitis —infección de huesos—, artritis séptica, bacteremia o septicemia, neumonía y endocarditis.8
Fuseobacterium nucleatum, por su parte, es una de las bacterias más abundantes que habitan en la cavidad oral sin causar daños. Sin embargo, se ha visto que juega un papel importante en el desarrollo y progresión de algunas enfermedades orales, como la periodontitis y gingivitis, además de que en investigaciones recientes se ha observado que podría estar íntimamente relacionada con el desarrollo de cáncer colorrectal y no sólo eso, sino que su presencia también podría asociarse con resistencia a la quimioterapia, recurrencia y mal pronóstico en individuos con este tipo de cáncer.9
No todo se limita a las bacterias. Recordemos que nuestro organismo también es el hábitat de otros microorganismos, como arqueas, hongos, protistas y virus. Así, tenemos que Candida albicans, un hongo —específicamente, una levadura— que comúnmente habita en el tracto gastrointestinal humano, así como en la cavidad oral, piel y vagina, puede provocar infecciones severas si se disemina —transloca— al torrente sanguíneo u otros órganos internos, lo cual es posible si se presentan factores como el uso de catéteres intravenosos, tratamiento con antibióticos de amplio espectro y supresión del sistema inmune.10
Y también existen casos sin resolver, como el de Blastocystis spp., que es uno de los protozoarios con mayor prevalencia en el intestino humano y sobre el cual se han encontrado resultados contradictorios sobre su posible patogenicidad. Mientras algunos estudios sugieren que la colonización de Blastocystis spp. se asocia con enfermedades gastrointestinales como el síndrome de intestino irritable, otros estudios no han encontrado asociaciones entre Blastocystis spp. y la presencia de síntomas gastrointestinales en pacientes sanos o con este tipo de síndrome, y otros más han mostrado resultados inconsistentes sobre si la presencia de este protozoario es mayor en pacientes inmunocompetentes o en inmunocomprometidos.11
Por otro lado, múltiples estudios sugieren que Blastocystis spp. es un habitante común de la microbiota intestinal humana y que, incluso, podría tener efecto benéficos, pues se ha reportado que su colonización es más frecuente en individuos sanos que en pacientes con trastornos gastrointestinales, además de que su presencia se ha asociado con una respuesta antiinflamatoria caracterizada por una mayor riqueza y diversidad microbiana.12, 13
Hasta el momento, debido a las discrepancias que se han hallado en los distintos estudios que versan sobre los efectos de Blastocystis spp. sobre la salud intestinal humana, no es posible definirlo con exactitud como un microorganismo comensal, patógeno o patobionte. Sin embargo, las investigaciones recientes proponen que dichos efectos benéficos o perjudiciales dependen principalmente del subtipo que esté colonizando el tracto gastrointestinal. De este modo, se ha visto que BlastocystisST3 podría ayudar indirectamente a la respuesta inmune del hospedero al promover el incremento de poblaciones bacterianas favorables para la salud intestinal; en tanto que se ha observado que Blastocystis ST7 produce decrementos en las poblaciones de bacterias benéficas como Bifidobacterium y Lactobacillus, lo que podría conducir a una mayor susceptibilidad de presentar desórdenes gastrointestinales, además de que este subtipo presenta resistencia a agentes antiparasitarios y a la respuesta inmune del hospedero, y se ha identificado en pacientes con cáncer colorrectal, lo que implica su posible participación en esta enfermedad.14
Casos como el de Blastocystis spp., así como de otros microorganismos que ya han sido definidos como patobiontes nos regresan a la pregunta: ¿amigos o enemigos? No hay respuesta correcta, todo depende del ambiente en que se encuentren los microorganismos. Si las condiciones lo permiten, pueden ocasionar estragos en el organismo humano —o en su hospedero— o, por el contrario, pueden contribuir a su correcto funcionamiento.
Lo cierto es que, los patobiontes, y posiblemente todos o la mayoría de los microorganismos que habitan nuestro cuerpo, poseen una dualidad15 aún poco explorada que requiere una visión menos reduccionista —más allá de etiquetas como salubre o insalubre— de las funciones que desempeñan y su impacto sobre nuestro organismo, que permitan en un futuro su uso en beneficio de nuestra salud.
Arianna Krystel Galicia Castañeda
Licenciada en Bioquímica Diagnóstica por la UNAM y por titularse de Maestría en Ciencias Bioquímicas, también por la UNAM. Es una científica apasionada por la divulgación de la ciencia, la genómica y el mundo microscópico.
1 Round, J. L. y Mazmanian, S. K. “The gut microbiota shapes intestinal immune responses during health and disease”, Nat Rev Immunol 9, 2009, pp. 313–323
2 Jochum, L. y Stecher, B. “Label or Concept – What Is a Pathobiont?”, Trends Microbiol 28, 2020, pp. 789–792
3 Ibid.
4 Krawczyk, B., y otros., “The Many Faces of Enterococcus spp.—Commensal, Probiotic and Opportunistic Pathogen”, Microorganisms 9, 1900, 2021
5 Ibid.
6 Nunez, N., y otros. “The unforeseen intracellular lifestyle of Enterococcus faecalis in hepatocytes”, Gut Microbes 14, 2022
7 Miller, A. K., y Williams, S. M. “Helicobacter pylori infection causes both protective and deleterious effects in human health and disease”, Genes Immun 22, 2021, pp. 218–226
8 Howden, B. P., y otros. “Staphylococcus aureus host interactions and adaptation”, Nat Rev Microbiol, 2023
9Alon‐Maimon, T.; Mandelboim, O., y Bachrach, G. “Fusobacterium nucleatum and cancer”, Periodontol 2000 89, 2022, pp. 166–180
10 Pérez, J. C. “The interplay between gut bacteria and the yeast Candida albicans”, Gut Microbes 13, 2021
11 Dubik, M.; Pilecki, B., y Moeller, J. B. “Commensal Intestinal Protozoa—Underestimated Members of the Gut Microbial Community”, Biology (Basel) 11, 2022, 1742
12 Ibid.
13 Rojas-Velázquez, L., y otros. “The regulatory function of Blastocystis spp. on the immune inflammatory response in the gut microbiome”, Front Cell Infect Microbiol 12, 2022
14 Ibid.
15 Jochum, L., y Stecher, B. ob. cit.