Atlas metagenómico revela microbioma único de las ciudades del mundo

Más de 12.000 bacterias y virus no identificados fueron encontrados en los sistemas de transporte de 60 ciudades en 32 países alrededor del mundo a partir de un estudio global del microbioma urbano. En la imagen, toma de muestras en Bucaramanga, Colombia. Crédito de la imagen: María Alejandra Sierra/Twitter.

Por: Humberto Basilio

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<h1>Atlas metagenómico revela microbioma único de las ciudades del mundo</h1>
<h4>By: Humberto Basilio</h4>
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<div id="article-body">
<p>Más de 12.000 bacterias y virus no identificados fueron encontrados en los sistemas de transporte de 60 ciudades en 32 países alrededor del mundo a partir del mayor estudio metagenómico global del microbioma urbano, realizado por el <a href="http://metasub.org/about/" target="_blank" rel="noopener">Consorcio Internacional MetaSUB</a>.</p>
<p>MetaSUB también halló que cada ciudad tiene una “huella” microbiana particular influenciada por la densidad de población, el nivel del mar, el clima y la proximidad al mar, entre otros factores. Este y otros hallazgos son parte del estudio publicado en <a href="https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00585-7?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0092867421005857%3Fshowall%3Dtrue" target="_blank" rel="noopener">Cell</a>.</p>
<p>El descubrimiento masivo de nuevas especies de microorganismos fue el resultado de un trabajo de dos años realizado por más de 1.000 científicos dirigidos por investigadores del Colegio de Medicina Weill Cornell. Los expertos tomaron rastros de microorganismos adheridos a tubos, torniquetes, asientos, pasamanos y otros lugares del transporte público en diferentes ciudades alrededor del mundo.</p>
<blockquote class="quote list-left">
<h3>“Estas son buenas noticias. La mayoría de los virus y bacterias juegan un papel crucial en la salud y el equilibrio humano y ecológico, y solo una minoría son patógenos […] es importante saber qué tipo de microorganismos viven entre nosotros para poder cuidar de estos aliados naturales”.</h3>
<h4>Julieta Orlando, directora de investigación de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile.</h4>
</blockquote>
<p>Con 4.728 muestras recolectadas entre 2015 y 2017, los científicos crearon el primer “<a href="http://metasub.org/2020-sample-map/" target="_blank" rel="noopener">Atlas metagenómico</a>” del mundo, que incluye un perfil geoespacial de cepas microbianas con sus bio-características, genética y genes de resistencia a los antimicrobianos (RAM).</p>
<p>MetaSUB es un proyecto en curso y este año más de 110 ciudades están participando para alimentar el conjunto de datos que podría usarse en el futuro para desarrollar nuevas terapias, antibióticos y medicamentos.</p>
<p><iframe loading="lazy" title="Evan Afshin - Atlas metagenómico global" width="500" height="281" src="https://www.youtube.com/embed/H7E6UXOe3ig?feature=oembed" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe></p>
<h3><b>La firma urbana</b></h3>
<p>Las ciudades <a href="https://www.bancomundial.org/es/topic/urbandevelopment/overview" target="_blank" rel="noopener">albergan</a> al 55 por ciento de la población mundial, que todos los días interactúa con millones de microbios por todas partes.</p>
<p>Para este estudio, los científicos tomaron 959 muestras en América del Norte, 1.357 en el Este de Asia, 1.427 en Europa, 308 en África, 331 en América del Sur, 115 en el Medio Oriente y 126 en Oceanía, para tener una gran variedad de factores ambientales y variables geográficas involucradas como clima, superficie y latitud.</p>
<p>Las muestras se analizaron mediante “secuenciación de escopeta”, una nueva técnica genómica utilizada para fragmentar el ADN combinado para detectar virus, bacterias y varios microbios.<br />
Mientras que los investigadores esperaban encontrar un microbioma principalmente humano —bacterias, virus y otros microorganismos que viven dentro o sobre el cuerpo—, la secuenciación mostró una población completa de nuevas especies de microorganismos no humanos que difieren de un país a otro, dando a cada ciudad una “firma” propia.</p>
<p>Las ciudades más cercanas al ecuador como Bogotá en Colombia, Kuala Lumpur en Malasia, Offa en Nigeria y Hanoi en Vietnam presentaron las tasas más altas de diversidad de microorganismos.<br />
“Estas son buenas noticias. La mayoría de los virus y bacterias juegan un papel crucial en la salud y el equilibrio humano y ecológico, y solo una minoría son patógenos […] es importante saber qué tipo de microorganismos viven entre nosotros para poder cuidar de estos aliados naturales”, dijo a <em>SciDev.Net</em> <a href="https://www.uchile.cl/portafolio-academico/impresion.jsf?username=jorlando" target="_blank" rel="noopener">Julieta Orlando</a>, directora de investigación de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile y quien no formó parte de la investigación.</p>
<p>No obstante, el estudio encontró un conjunto consistente de 31 especies que comparte el 97 por ciento de las ciudades. Se trata principalmente de <i>Proteobacteria, Actinobacterias</i> y <i>Firmicutes</i>, las mismas especies que otros <a href="https://www.nature.com/articles/s41598-020-65643-4" target="_blank" rel="noopener">estudios</a> de microbioma en transportes públicos han encontrado constantemente.</p>
<p>“Con estos resultados proponemos que los entornos urbanos tienen su propio microbioma, no igual al humano, sino específico de las ciudades”, dijo a <em>SciDev.Net</em> <a href="https://www.researchgate.net/profile/Maria-Sierra-15" target="_blank" rel="noopener">María Sierra</a>, analista en Bioinformática y una de las autoras del estudio.</p>
<div id="attachment_71363" style="width: 730px" class="wp-caption alignnone"><img loading="lazy" decoding="async" aria-describedby="caption-attachment-71363" class="wp-image-71363 size-full lazyload" data-src="https://www.scidev.net/america-latina/wp-content/uploads/sites/3/microbioma-urbano2.jpg" alt="" width="720" height="482" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEKAAEALAAAAAABAAEAAAICTAEAOw==" style="--smush-placeholder-width: 720px; --smush-placeholder-aspect-ratio: 720/482;" /><noscript><img loading="lazy" decoding="async" aria-describedby="caption-attachment-71363" class="wp-image-71363 size-full lazyload" data-src="https://www.scidev.net/america-latina/wp-content/uploads/sites/3/microbioma-urbano2.jpg" alt="" width="720" height="482" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEKAAEALAAAAAABAAEAAAICTAEAOw==" style="--smush-placeholder-width: 720px; --smush-placeholder-aspect-ratio: 720/482;" /><noscript><img loading="lazy" decoding="async" aria-describedby="caption-attachment-71363" class="wp-image-71363 size-full" src="https://www.scidev.net/america-latina/wp-content/uploads/sites/3/microbioma-urbano2.jpg" alt="" width="720" height="482" /></noscript></noscript><p id="caption-attachment-71363" class="wp-caption-text">MetaSUB es un proyecto en curso y este año más de 110 ciudades están participando para alimentar el conjunto de datos que podría usarse en el futuro para desarrollar nuevas terapias, antibióticos y medicamentos. Crédito de la imagen: <a href="https://www.eurekalert.org/multimedia/pub/118144.php?from=331119" target="_blank" rel="noopener">Christine Panagiotidis/CRG</a>, bajo licencia Creative Commons.</p></div>
<h3><b>Detección de genes de resistencia antimicrobiana</b></h3>
<p>La Organización Mundial de la Salud (OMS) clasifica la <a href="https://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/resistencia-a-los-antibi%C3%B3ticos" target="_blank" rel="noopener">resistencia antimicrobiana (RAM)</a> como “una de las mayores amenazas para la salud mundial, la seguridad alimentaria y el desarrollo”, y la Organización Panamericana de la Salud (OPS) estima más de <a href="https://www.paho.org/es/noticias/16-11-2020-resistencia-antimicrobiana-pone-peligro-tratamientos-infecciones-comunes" target="_blank" rel="noopener">700.000 muertes</a> anuales en todo el mundo debido al mal uso de antibióticos.</p>
<p>Aproximadamente, 2.210 muestras de 41 ciudades revelaron algunas secuencias de genes de RAM, esto es, trozos de información genética que permiten a las bacterias resistir el efecto de uno o más antibióticos.</p>
<p>Pero para el microbiólogo <a href="https://www.uchile.cl/portafolio-academico/impresion.jsf?username=amarcoleta" target="_blank" rel="noopener">Andrés Marcoleta</a> esto no es una sorpresa. “Esos [genes] provienen de microorganismos que naturalmente se encuentran en el ambiente […] y fueron generados a lo largo de la evolución para que las bacterias resistan las sustancias tóxicas que se producen en su propio hábitat”, dijo a <em>SciDev.Net</em>.<div class="related_widget"><h3 class="widgettitle">Quizás también le interese</h3><ul><li><a href="https://www.scidev.net/america-latina/feature/resistencia-antimicrobiana-hechos-y-cifras/">Resistencia antimicrobiana: hechos y cifras</a></li><li><a href="https://www.scidev.net/america-latina/news/urbanizacion-cambia-los-microbios-en-las-casas-y-en-los-humanos/">Urbanización cambia los microbios en las casas y en los humanos</a></li><li><a href="https://www.scidev.net/america-latina/news/bolivia-hallan-genes-resistentes-a-antibioticos-en-lagos-andinos/">Bolivia: hallan genes resistentes a antibióticos en lagos andinos</a></li></ul></div></p>
<p>El verdadero problema ocurre cuando estos genes se transfieren a microorganismos patógenos que pueden producir enfermedades en las personas. “Ahora que tenemos estas tecnologías de secuenciación masiva, la mayoría de los países están recurriendo al monitoreo de la presencia de patógenos y genes de resistencia en diferentes hábitats para prevenir malos escenarios”, dijo Marcoleta, quien tampoco fue parte del estudio.</p>
<h3><b>Desarrollando la salud global</b></h3>
<p>Durante años, la humanidad ha estudiado bacterias y microbios para impulsar el desarrollo de fármacos. Los investigadores coinciden en que este “Atlas” global es una línea de base que podría utilizarse para futuras aplicaciones médicas y biotecnológicas.</p>
<p>El descubrimiento de 838.532 matrices CRISPR novedosas —fragmentos de ADN viral que se encuentran en las bacterias—, por ejemplo, podría usarse para comprender cómo las bacterias interactúan y son infectadas por virus en futuros estudios especializados.</p>
<p>“La idea de este proyecto no es solo mantener un monitoreo constante del microbioma de las ciudades, sino también mostrar a las instituciones de salud pública por qué es tan importante hacerlo”, concluyó María Sierra.<i></i></p>
<p>> <a href="https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00585-7?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0092867421005857%3Fshowall%3Dtrue" target="_blank" rel="noopener"><i>Enlace al estudio publicado en Cell</i></a></p>
<p><a href="https://bioprotectionportal.com/?utm_source=BPP&utm_medium=ext_website&utm_campaign=SciDev-article_12&utm_term=Dec20&utm_content=Org" target="_blank" rel="noopener"><img loading="lazy" decoding="async" class="alignnone wp-image-70208 size-full lazyload" data-src="https://www.scidev.net/america-latina/wp-content/uploads/sites/3/BioProtection_Portal_SciDev_Adverts_ESP.jpg" alt="" width="995" height="150" data-srcset="https://www.scidev.net/america-latina/wp-content/uploads/sites/3/BioProtection_Portal_SciDev_Adverts_ESP.jpg 995w, https://www.scidev.net/america-latina/wp-content/uploads/sites/3/BioProtection_Portal_SciDev_Adverts_ESP-768x116.jpg 768w" data-sizes="(max-width: 995px) 100vw, 995px" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEKAAEALAAAAAABAAEAAAICTAEAOw==" style="--smush-placeholder-width: 995px; --smush-placeholder-aspect-ratio: 995/150;" /><noscript><img loading="lazy" decoding="async" class="alignnone wp-image-70208 size-full lazyload" data-src="https://www.scidev.net/america-latina/wp-content/uploads/sites/3/BioProtection_Portal_SciDev_Adverts_ESP.jpg" alt="" width="995" height="150" data-srcset="https://www.scidev.net/america-latina/wp-content/uploads/sites/3/BioProtection_Portal_SciDev_Adverts_ESP.jpg 995w, https://www.scidev.net/america-latina/wp-content/uploads/sites/3/BioProtection_Portal_SciDev_Adverts_ESP-768x116.jpg 768w" data-sizes="(max-width: 995px) 100vw, 995px" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEKAAEALAAAAAABAAEAAAICTAEAOw==" style="--smush-placeholder-width: 995px; --smush-placeholder-aspect-ratio: 995/150;" /><noscript><img loading="lazy" decoding="async" class="alignnone wp-image-70208 size-full" src="https://www.scidev.net/america-latina/wp-content/uploads/sites/3/BioProtection_Portal_SciDev_Adverts_ESP.jpg" alt="" width="995" height="150" srcset="https://www.scidev.net/america-latina/wp-content/uploads/sites/3/BioProtection_Portal_SciDev_Adverts_ESP.jpg 995w, https://www.scidev.net/america-latina/wp-content/uploads/sites/3/BioProtection_Portal_SciDev_Adverts_ESP-768x116.jpg 768w" sizes="(max-width: 995px) 100vw, 995px" /></noscript></noscript></a></p>

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<p>This article was originally published on <a href="https://www.scidev.net" target="_blank">SciDev.Net</a>. Read the <a href="https://www.scidev.net/america-latina/news/atlas-metagenomico-revela-microbioma-unico-de-las-ciudades-del-mundo/" target="_blank">original article</a>.</p>
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Más de 12.000 bacterias y virus no identificados fueron encontrados en los sistemas de transporte de 60 ciudades en 32 países alrededor del mundo a partir del mayor estudio metagenómico global del microbioma urbano, realizado por el Consorcio Internacional MetaSUB.

MetaSUB también halló que cada ciudad tiene una “huella” microbiana particular influenciada por la densidad de población, el nivel del mar, el clima y la proximidad al mar, entre otros factores. Este y otros hallazgos son parte del estudio publicado en Cell.

El descubrimiento masivo de nuevas especies de microorganismos fue el resultado de un trabajo de dos años realizado por más de 1.000 científicos dirigidos por investigadores del Colegio de Medicina Weill Cornell. Los expertos tomaron rastros de microorganismos adheridos a tubos, torniquetes, asientos, pasamanos y otros lugares del transporte público en diferentes ciudades alrededor del mundo.

“Estas son buenas noticias. La mayoría de los virus y bacterias juegan un papel crucial en la salud y el equilibrio humano y ecológico, y solo una minoría son patógenos […] es importante saber qué tipo de microorganismos viven entre nosotros para poder cuidar de estos aliados naturales”.

Julieta Orlando, directora de investigación de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile.

Con 4.728 muestras recolectadas entre 2015 y 2017, los científicos crearon el primer “Atlas metagenómico” del mundo, que incluye un perfil geoespacial de cepas microbianas con sus bio-características, genética y genes de resistencia a los antimicrobianos (RAM).

MetaSUB es un proyecto en curso y este año más de 110 ciudades están participando para alimentar el conjunto de datos que podría usarse en el futuro para desarrollar nuevas terapias, antibióticos y medicamentos.

La firma urbana

Las ciudades albergan al 55 por ciento de la población mundial, que todos los días interactúa con millones de microbios por todas partes.

Para este estudio, los científicos tomaron 959 muestras en América del Norte, 1.357 en el Este de Asia, 1.427 en Europa, 308 en África, 331 en América del Sur, 115 en el Medio Oriente y 126 en Oceanía, para tener una gran variedad de factores ambientales y variables geográficas involucradas como clima, superficie y latitud.

Las muestras se analizaron mediante “secuenciación de escopeta”, una nueva técnica genómica utilizada para fragmentar el ADN combinado para detectar virus, bacterias y varios microbios.
Mientras que los investigadores esperaban encontrar un microbioma principalmente humano —bacterias, virus y otros microorganismos que viven dentro o sobre el cuerpo—, la secuenciación mostró una población completa de nuevas especies de microorganismos no humanos que difieren de un país a otro, dando a cada ciudad una “firma” propia.

Las ciudades más cercanas al ecuador como Bogotá en Colombia, Kuala Lumpur en Malasia, Offa en Nigeria y Hanoi en Vietnam presentaron las tasas más altas de diversidad de microorganismos.
“Estas son buenas noticias. La mayoría de los virus y bacterias juegan un papel crucial en la salud y el equilibrio humano y ecológico, y solo una minoría son patógenos […] es importante saber qué tipo de microorganismos viven entre nosotros para poder cuidar de estos aliados naturales”, dijo a SciDev.Net Julieta Orlando, directora de investigación de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile y quien no formó parte de la investigación.

No obstante, el estudio encontró un conjunto consistente de 31 especies que comparte el 97 por ciento de las ciudades. Se trata principalmente de Proteobacteria, Actinobacterias y Firmicutes, las mismas especies que otros estudios de microbioma en transportes públicos han encontrado constantemente.

“Con estos resultados proponemos que los entornos urbanos tienen su propio microbioma, no igual al humano, sino específico de las ciudades”, dijo a SciDev.Net María Sierra, analista en Bioinformática y una de las autoras del estudio.

Detección de genes de resistencia antimicrobiana

La Organización Mundial de la Salud (OMS) clasifica la resistencia antimicrobiana (RAM) como “una de las mayores amenazas para la salud mundial, la seguridad alimentaria y el desarrollo”, y la Organización Panamericana de la Salud (OPS) estima más de 700.000 muertes anuales en todo el mundo debido al mal uso de antibióticos.

Aproximadamente, 2.210 muestras de 41 ciudades revelaron algunas secuencias de genes de RAM, esto es, trozos de información genética que permiten a las bacterias resistir el efecto de uno o más antibióticos.

Pero para el microbiólogo Andrés Marcoleta esto no es una sorpresa. “Esos [genes] provienen de microorganismos que naturalmente se encuentran en el ambiente […] y fueron generados a lo largo de la evolución para que las bacterias resistan las sustancias tóxicas que se producen en su propio hábitat”, dijo a SciDev.Net.

Quizás también le interese

El verdadero problema ocurre cuando estos genes se transfieren a microorganismos patógenos que pueden producir enfermedades en las personas. “Ahora que tenemos estas tecnologías de secuenciación masiva, la mayoría de los países están recurriendo al monitoreo de la presencia de patógenos y genes de resistencia en diferentes hábitats para prevenir malos escenarios”, dijo Marcoleta, quien tampoco fue parte del estudio.

Desarrollando la salud global

Durante años, la humanidad ha estudiado bacterias y microbios para impulsar el desarrollo de fármacos. Los investigadores coinciden en que este “Atlas” global es una línea de base que podría utilizarse para futuras aplicaciones médicas y biotecnológicas.

El descubrimiento de 838.532 matrices CRISPR novedosas —fragmentos de ADN viral que se encuentran en las bacterias—, por ejemplo, podría usarse para comprender cómo las bacterias interactúan y son infectadas por virus en futuros estudios especializados.

“La idea de este proyecto no es solo mantener un monitoreo constante del microbioma de las ciudades, sino también mostrar a las instituciones de salud pública por qué es tan importante hacerlo”, concluyó María Sierra.

> Enlace al estudio publicado en Cell