Ud.A diferencia de sus antepasados, los humanos modernos pasan la mayor parte de su tiempo en interiores: en oficinas, hogares, escuelas y otros entornos construidos. Estos espacios también son donde las personas encuentran la mayor parte de su exposición microbiana. Erica Hartmanmicrobiólogo ambiental de la Universidad Northwestern, estudia la abundante diversidad microbiana, desde bacterias hasta bacteriófagos, en estos espacios y utiliza estos conocimientos para gestionar los entornos construidos de manera que puedan mejorar la salud humana.
Erica Hartmann está interesada en los microbios que viven en el medio ambiente y cómo responden a los humanos que intentan controlarlos.
Vlad Chompalov
Los baños, con sus condiciones húmedas, son ideales para el crecimiento microbiano. Anteriormente, Hartmann y sus colegas recolectaron muestras de voluntarios en todo Estados Unidos para caracterizar la diversidad bacteriana en productos básicos del baño que se mojan con frecuencia, como los cabezales de ducha y cepillos de dientes.1,2 Los microbiomas de los cabezales de ducha se diferenciaban por su ubicación geográfica y el tipo de fuente de agua (pública o de pozo). Por el contrario, los cepillos de dientes albergaban bacterias que reflejaban el microbioma bucal humano.
Estas ciudades microbianas también albergan a los enemigos de las bacterias: los bacteriófagos. Estos virus, que cazan bacterias, muestran potencial en el tratamiento de infecciones bacterianas resistentes a los antibióticos. Esto inspiró a Hartmann a observar más de cerca los bacteriófagos que habitan en estos biomas de baño.
“Pasamos la vista de las bacterias y sus funciones a los bacteriófagos y con quién podrían estar interactuando”, dijo Hartmann. Y añadió: “Los fagos, en el gran esquema de la biología, son uno de los aspectos menos comprendidos de la microbiología”.
en un papel publicado en Fronteras en microbiomasHartmann y su equipo revelaron que los cabezales de ducha y los cepillos de dientes albergan más de 600 bacteriófagos diferentes.3 Sus hallazgos resaltan la diversidad de bacteriófagos que pueden dar forma a las comunidades microbianas y brindan información sobre cómo aprovechar estas interacciones podría beneficiar la salud humana.
Para comprender mejor las interacciones entre fagos y bacterias, los investigadores volvieron a las muestras de cabezales de ducha y cepillos de dientes, esta vez para explorar los virus que viven entre las muestras. biopelículas—comunidades de microbios pegajosos, parecidos a pegamentos, que se adhieren a las superficies.1,2 Hartmann y su equipo utilizaron la secuenciación metagenómica para localizar a los vecinos virales de las biopelículas. Los resultados entusiasmaron a Hartmann: identificaron 614 virus diferentes, clasificados como unidades taxonómicas operativas virales (vOTU), y cada muestra contenía una combinación única de bacteriófagos. Si bien los viromas de los cabezales de ducha y los cepillos de dientes eran distintos entre sí, Hartmann encontró una superposición mínima en las vOTU entre dos muestras cualesquiera. Esto contrasta marcadamente con sus investigaciones anteriores sobre bacterias del baño, donde la mayoría de las muestras mostraban un grado considerable de similitud microbiana. Sin embargo, observaron algunas interacciones virales que ocurrieron con familias bacterianas, como Pseudomonadaceae y Burkholderiaceae.
“Simplemente subraya que la cantidad de diversidad microbiana que existe es asombrosa, y la cantidad de diversidad de fagos es otro grado de magnitud o varios mayor, lo cual es algo alucinante”, comentó Hartmann.
Sin embargo, los investigadores también identificaron un patrón notable con los micobacteriófagos, que infectan micobacteriauno de los microbios más abundantes que se encuentran en los cabezales de ducha residenciales.4 La mayoría de los micobacteriófagos detectados estaban relacionados con múltiples micobacteria. Esta interacción es notable porque la inhalación de aerosoles micobacteria mientras que la ducha es un modo de transmisión en las infecciones pulmonares por micobacterias no tuberculosas.
“Puedo ver un futuro en el que seamos capaces de introducir [specific] fagos en [the built] estructura para permitir una dinámica ecológica controlada”, dijo Jack Gilbertecólogo microbiano de la Universidad de California en San Diego, que no participó en el estudio. “Puedes imaginarte crear las tuberías de tu fregadero con materiales biológicamente vivos e integrar la ecología viral allí para garantizar el control microbiano”. Al incorporar ciertos bacteriófagos en los sistemas de plomería, señaló que estos ecosistemas virales curados podrían reducir los malos olores y frenar los patógenos bacterianos.
Si bien este trabajo sólo toca la superficie del viroma dentro del entorno construido, Hartmann quiere explorar más a fondo cómo los microbios se establecen y se transfieren dentro de estos espacios interiores. “Estoy realmente interesado en aprovechar esta información para que podamos influir en estos resultados y potencialmente diseñar mejores productos y procesos”.