De los microbios al planeta: la influencia del microbioma en la salud ambiental

Morena Avitia, Hugo Mendoza y Andrés M. López Pérez

Los microbios son fundamentales para la vida en el planeta, por lo que entender sus funciones nos ayudaría a conservar la salud ambiental.

¿Qué sería del mundo si lográramos eliminar a todas las bacterias? ¿Qué pasaría si ganamos la batalla contra los microbios? Preguntas como estas surgen de la continua exposición a una serie de enseñanzas que se basan en la falsa creencia de que todos los microbios son dañinos. Sin embargo, para responder a estas y otras preguntas, tendríamos que profundizar primero en lo que significan las bacterias y otros microbios para nuestra vida y la vida en el planeta, y si hay un efecto positivo o negativo cuando están presentes o ausentes o cuando son numerosos o escasos.

Los microbios son organismos vivos que no podemos observar a simple vista, como las bacterias, los protozoarios, algunos hongos y los virus (aunque estos últimos son tema de discusión porque no necesariamente se pueden clasificar como seres vivos). Al conjunto de microbios o microorganismos que habitan un espacio y tiempo determinados, se le conoce como microbioma. Podemos encontrar microbiomas prácticamente en todos lados. Es un hecho que, en cualquier sitio habitado por plantas y animales, también estarán presentes los microorganismos, e incluso existen sitios con características adversas a la vida que sólo pueden ser colonizados por microorganismos capaces de soportar condiciones extremas.

Los microorganismos no sólo están presentes en todos los ambientes de nuestro planeta, sino que también los encontramos sobre y dentro de plantas y animales. Es así que, por ejemplo, el cuerpo humano está poblado por millones de microorganismos en toda su superficie (piel) y en secciones de algunos aparatos internos, como el gastrointestinal y el respiratorio. En particular, el microbioma del intestino es una parte fundamental del organismo humano y tiene un papel muy importante en procesos fisiológicos tales como la nutrición. En el proceso de digestión, diversos grupos de bacterias participan degradando los alimentos que no pueden ser completamente digeridos por las enzimas gastrointestinales, permitiendo así su mejor aprovechamiento. También participan en la producción de vitaminas esenciales como la K y algunas del complejo B. Además, el microbioma de nuestro cuerpo también ayuda a “capacitar” al sistema inmune para que pueda diferenciar a microorganismos patógenos (capaces de provocar enfermedades) de aquellos que no lo son, ayudando así a prevenir infecciones.

Los microorganismos son importantes ingenieros de los ecosistemas y ayudan a mantener la salud ambiental.

Podemos ver así que, contrario a lo que se creía hasta hace algunas décadas, los microorganismos están lejos de ser en su totalidad dañinos para la salud, ya que de hecho la mayoría son aliados importantes que nos ayudan a mantener el equilibrio en nuestro cuerpo. Y más allá de su participación activa en el mantenimiento de la salud humana y de otros organismos, los microbios también juegan un papel esencial en el mantenimiento de la salud del planeta en general. Pero ¿cómo logran llevar a cabo un papel de tal relevancia?

Al igual que nuestro cuerpo necesita bacterias para descomponer los alimentos y obtener nutrientes, el planeta Tierra depende de sus microbiomas para descomponer la materia orgánica, reciclar nutrientes y mantener la fertilidad del suelo. Los microbios son los principales actores en estos procesos, conocidos como ciclos biogeoquímicos, en los cuales los elementos químicos circulan y se intercambian entre los seres vivos y el medio ambiente. Estos ciclos son fundamentales para la vida en la Tierra, ya que regulan la disponibilidad de los elementos esenciales para la vida de todos los organismos, como, por ejemplo, el carbono, el nitrógeno, el fósforo y el azufre.

En el ciclo del carbono, los microorganismos son los encargados de descomponer la materia orgánica, liberando dióxido de carbono a la atmósfera y fijando carbono en el suelo. Dicha actividad es esencial para regular el clima y mantener el equilibrio de los gases de efecto invernadero. Por su parte, las bacterias fijadoras de nitrógeno son capaces de convertir el nitrógeno atmosférico de manera que las plantas pueden utilizarlo, mientras que otras bacterias descomponen la materia orgánica nitrogenada y liberan nitrógeno al ambiente, el cual queda disponible para otros ciclos de la vida. En el ciclo del fósforo, los microbios participan descomponiendo la materia orgánica muerta, como plantas y animales, liberando el fósforo contenido en ellos en forma de fosfatos. Estos fosfatos pueden ser absorbidos directamente por las plantas o incorporados al suelo. También, algunas bacterias pueden transformar el fósforo orgánico en formas inorgánicas que son necesarias para nutrir a las plantas. Finalmente, en el ciclo del azufre, las bacterias desempeñan un papel fundamental en casi todas las etapas del mismo, ya que poseen enzimas únicas que les permiten utilizar compuestos de azufre para obtener energía y transformar dichos compuestos en formas disponibles para otros seres vivos.

Ahora que hemos profundizado un poco más sobre la importancia de los microbios para nuestra vida y la vida en el planeta, nos queda claro que eliminar a las bacterias del mundo no sería una buena idea. En cambio, sería más adecuado buscar entender más a los diferentes microbios y el papel que juegan en el mantenimiento de los ecosistemas. Además, tenemos que comenzar a reconocer que los microbios forman parte de la biodiversidad, y por lo tanto se enfrentan a las mismas amenazas que otras especies. En este sentido, ciertos fenómenos asociados a las actividades humanas, tales como la contaminación ambiental por antibióticos (aquellos medicamentos que se utilizan para combatir infecciones bacterianas), pueden provocar que algunos microorganismos desaparezcan y con ellos las funciones que nos benefician. Otro comportamiento humano que representa una amenaza para la diversidad microbiana ocurre cuando buscamos deshacernos de las bacterias que pueden provocarnos enfermedades y que se previenen con higiene. Entonces, resulta fácil salir y comprar productos de limpieza con la leyenda “acaba con el 99.9% de las bacterias”, pero no meditamos que los residuos de estos productos también afectan a bacterias que equilibran los ciclos de nutrientes. Por lo tanto, si queremos prevenir las amenazas cotidianas para la humanidad a partir de la conservación del medio ambiente, debemos comenzar a reconocer que los microbios beneficiosos son importantes ingenieros de los ecosistemas, y con esto iniciar planes de acción para que nuestras actividades no generen impactos negativos en los microbiomas que regulan la salud ambiental, ya que sin ellos no existiría la vida tal cual la conocemos.

Slider: El microbioma del suelo es fundamental para que las plantas puedan llevar a cabo sus funciones básicas. Créditos: Imagen generada con la ayuda de ChatGPT utilizando DALL·E, un modelo de OpenAI.