Qué es el microbioma y cómo podría influir en la propagación de enfermedades

Los microbios son el grupo verdaderamente dominante de las formas de vida. Estos pedazos invisibles de materia biogénica han estado controlando los asuntos de la Tierra durante miles de millones de años.

Las plantas y los animales aparecieron como subproductos de las fusiones microbianas relativamente recientes en la historia de nuestro planeta.

Entender a los microbios no es fácil. Nos llevó un buen tiempo aprender sobre la existencia del microbioma humano, la colección de virus, bacterias y hongos dentro y fuera de nuestro cuerpo que nos conecta con el resto de la nube microbiana que existe en todos los lugares donde hay vida.

Ahora estamos aprendiendo que hay incluso un microbioma en el cielo. Estos son microbiomas que son arrastrados y acaban habitando las zonas bajas de la atmósfera.

Esto incluye la tropósfera media y alta, a altitudes de entre 8 km y 12 km sobre el suelo, y a la baja estratósfera a altitudes de hasta 15 km.

Además, al unirse a los sistemas de viento planetario, estas formas de vida crean carreteras microbianas en el cielo que las transportan por todo el mundo.

Cientos de miles por metro cúbico

Científicos reportaron por primera vez la existencia de bacterias en el cielo en un par de estudios pioneros publicados en 2013 y 2018.

Derechos de autor de la imagen: GETTY IMAGES / Entre el 60% y el 100% de las bacterias en las muestras estaban vivas.

Estos no eran microorganismos aislados encontrados por casualidad. Eran comunidades bacterianas que se extendían por el cielo en grandes cantidades, con alrededor de cientos de miles de bacterias por cada metro cúbico de aire en la tropósfera.

Entre el 60 y el 100 por ciento de las bacterias en las muestras estaban vivas. Típicamente, viven en el cielo por más de cinco días.

Un análisis de su material genético confirmó la presencia de decenas de especies de bacterias diferentes.

Sin embargo, las comunidades bacterianas troposféricas eran menos complejas que algunas de los hábitats terrestres.

Organismos adaptados

Pero las bacterias no son la única forma de vida diminuta en el cielo. Sabemos que este microbioma incluye virus e incluso hongos.

La parte baja de la atmósfera parece estar llena de microbios. Estos microbios están bien adaptados a su nuevo ambiente.

Derechos de autor de la imagen: GETTY IMAGES /Investigadores hallaron que la parte baja de la atmósfera está repleta de microbios que se han adaptado a vivir en las condiciones de este entorno.

Solo las bacterias que cuentan con mecanismos para lidiar con la radiación ultravioleta, falta de agua y elevados niveles de oxidantes peligrosos como el ozono sobreviven el viaje al cielo, donde se alimentan de compuestos de carbono presentes en la atmósfera.

Dado este entorno hostil, investigar el comportamiento bacteriano en el cielo podría ser útil para comprender la supervivencia microbiana en el espacio.

Las bacterias también crecen activamente en las nubes y juegan un papel importante en los procesos detrás de la química atmosférica de la Tierra.

Por ejemplo, algunas bacterias en el aire estimulan al agua presente en el aire para que se congele.

Esto puede ocurrir de forma similar a cómo algunas bacterias en las plantas usan proteínas específicas para que se forme hielo y dañe las hojas, así pueden infectar a la planta.

Las bacterias en el aire y las partículas de hielo que algunas de ellas pueden transportar pueden convertirse en los núcleos necesarios para formar nubes.

Posible ruta para la transmisión de enfermedades

Entender el microbioma atmosférico y sus rutas en el cielo también podría ayudarnos a entender cómo se transportan los microbios que causan enfermedades alrededor del planeta.

Derechos de autor de la imagen: GETTY IMAGES / Las bacterias en el aire y las partículas de hielo que algunas de ellas pueden transportar pueden convertirse en los núcleos necesarios para formar nubes.

En un estudio reciente, científicos encontraron virus cayendo del cielo en grandes cantidades, como copos de nieve invisibles que cubrían la Sierra Nevada en España, donde se habían colocado detectores virales.

Gracias a las carreteras microbianas en el cielo, se pueden encontrar virus genéticamente idénticos en lugares diferentes y distantes de todo el planeta.

Este tipo de ruta podría explicar la propagación de la misteriosa enfermedad de Kawasaki, que puede causar problemas cardíacos en los niños, pero cuya causa exacta se desconoce.

Un grupo de científicos japoneses produjo evidencia de que esto puede deberse a una toxina fúngica que se transportó largas distancias por el cielo desde China a Japón.

Un análisis de muestras de aire en Japón durante la época del año en que la enfermedad de Kawasaki es más común encontró que la especie microbiana más dominante era el hongo cándida.

Experimentos de laboratorio demostraron que este hongo puede producir una condición similar a la enfermedad de Kawasaki en ratones.

Ahora, todo el mundo está siguiendo la saga de la pandemia de covid-19. Sabemos que el virus se transmite por el contacto humano, pero un grupo de médicos le advirtió recientemente a la Organización Mundial de la Salud que las partículas virales pueden viajar a través del aire.

Algunos científicos han incluso especulado que el virus que provoca esta enfermedad puede haber sido transportado de un país a otro en latitudes similares por una corriente en chorro a través de la atmósfera.

Dado que recién estamos empezando a entender el rol de los microbios aquí en la Tierra, es posible que haya una enorme cantidad de cosas por descubrir sobre aquellos que viven por encima de nosotros.

*Predrag Slijepcevic es profesor de Biología de la Universidad Brunel, en Londres, Reino Unido.