Bacteroides

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Bacteroides es un género de bacterias anaerobias estrictas, gramnegativas. Las especies de Bacteroides son bacilos que no forman endosporas y pueden ser móviles o inmóviles, según la especie. La composición de bases de ADN es de 40 a 48 % GC. Algo poco común en los organismos bacterianos, las membranas de Bacteroides contienen esfingolípidos. También contienen ácido meso-diaminopimélico en su capa de peptidoglicano.

Las especies de Bacteroides son normalmente mutualistas y constituyen la porción más importante de la microbiota gastrointestinal de los mamíferos, donde desempeñan un papel fundamental en el procesamiento de moléculas complejas a otras más simples en el intestino del huésped. Se han reportado hasta 1010–1011 células por gramo de heces humanas. Pueden utilizar azúcares simples cuando están disponibles; sin embargo, las principales fuentes de energía para las especies de Bacteroides en el intestino son glicanos complejos derivados del huésped y de plantas. Los estudios indican que la dieta a largo plazo está fuertemente asociada con la composición del microbioma intestinal: quienes comen muchas proteínas y grasas animales tienen predominantemente bacterias Bacteroides, mientras que para quienes consumen más carbohidratos, dominan las especies Prevotella.

Uno de los más importantes desde el punto de vista clínico es el Bacteroides fragilis.

Bacteroides melaninogenicus ha sido recientemente reclasificado y dividido en Prevotella melaninogenica y Prevotella intermedia.

Patogenesis

Las especies de Bacteroides también benefician a su huésped al impedir que los patógenos potenciales colonicen el intestino. Algunas especies (por ejemplo, B. fragilis) son patógenos humanos oportunistas que causan infecciones de la cavidad peritoneal, cirugía gastrointestinal y apendicitis mediante la formación de abscesos, inhibiendo la fagocitosis e inactivando los antibióticos betalactámicos. Aunque las especies de Bacteroides son anaeróbicas, son aerotolerantes de forma transitoria y, por lo tanto, pueden sobrevivir en la cavidad abdominal.

En general, los Bacteroides son resistentes a una amplia variedad de antibióticos: β-lactáminas, aminoglucósidos y, recientemente, muchas especies han adquirido resistencia a la eritromicina y la tetraciclina. Este alto nivel de resistencia a los antibióticos ha suscitado preocupaciones de que las especies de Bacteroides puedan convertirse en un reservorio de resistencia en otras cepas bacterianas más altamente patógenas. A menudo se ha considerado susceptible a la clindamicina, pero la evidencia reciente demostró una tendencia creciente en las tasas de resistencia a la clindamicina (hasta un 33%).

En los casos en que Bacteroides puede desplazarse fuera del intestino debido a una ruptura del tracto gastrointestinal o una cirugía intestinal, Bacteroides puede infectar varias partes del cuerpo humano. Bacteroides puede ingresar al sistema nervioso central al penetrar la barrera hematoencefálica a través de los nervios craneales olfativo y trigémino y puede causar meningitis y abscesos cerebrales. Bacteroides también se ha aislado de abscesos en el cuello y los pulmones. Algunas especies de Bacteroides están asociadas con la enfermedad de Crohn, la apendicitis y la enfermedad inflamatoria intestinal. Las especies de Bacteroides desempeñan múltiples funciones dentro del microbioma intestinal humano.

Aplicaciones microbiológicas

Se ha sugerido un organismo indicador fecal alternativo, Bacteroides, porque constituye una parte significativa de la población bacteriana fecal y tiene un alto grado de especificidad del hospedador que refleja diferencias en el sistema digestivo del animal hospedador. Durante la última década, se han utilizado métodos de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) en tiempo real para detectar la presencia de varios patógenos microbianos mediante la amplificación de secuencias de ADN específicas sin cultivar bacterias. Un estudio ha medido la cantidad de Bacteroides utilizando qPCR para cuantificar el marcador genético 16S rRNA específico del hospedador. Esta técnica permite la cuantificación de marcadores genéticos que son específicos del hospedador de la bacteria Bacteroides y permite la detección de contaminación reciente. Un informe reciente descubrió que la temperatura juega un papel importante en la cantidad de tiempo que las bacterias persistirán en el medio ambiente; la esperanza de vida aumenta con temperaturas más frías (0–4 °C).

"Un nuevo estudio ha descubierto que existe una relación tripartita entre un tipo de bacteria intestinal, el cortisol y los metabolitos cerebrales. Los investigadores plantean la hipótesis de que esta relación podría conducir a un mayor conocimiento del autismo, pero se necesitan estudios más profundos."

Otro estudio mostró un riesgo 5,6 veces mayor de sufrir fracturas por osteoporosis en el grupo de mujeres posmenopáusicas japonesas con niveles bajos de Bacteroides.

Human

Los miembros de los filos Bacillota y Bacteroidota constituyen la mayoría de las especies bacterianas de la microbiota intestinal humana (el "microbioma intestinal"). El microbioma intestinal humano sano consta de 109 especies abundantes, de las cuales 31 (19,7 %) son miembros de Bacteroidetes, mientras que 63 (40 %) y 32 (20 %) pertenecen a Bacillota y Actinomycetota.

La principal fuente de energía de las especies de Bacteroides es la fermentación de una amplia gama de derivados de azúcares de material vegetal. Estos compuestos son comunes en el colon humano y son potencialmente tóxicos. Los Bacteroides, como Bacteroides thetaiotaomicron, convierten estos azúcares en productos de fermentación que son beneficiosos para los humanos. Los Bacteroides también tienen la capacidad de eliminar las cadenas laterales de los ácidos biliares, devolviendo así los ácidos biliares a la circulación hepática.

Existen datos que sugieren que los miembros de Bacteroides afectan el fenotipo delgado u obeso en los seres humanos. En este artículo, un gemelo humano es obeso mientras que el otro es delgado. Cuando su microbiota fecal se trasplanta a ratones libres de gérmenes, el fenotipo en el modelo de ratón corresponde al de los seres humanos.

Los Bacteroides son colonizadores simbióticos del nicho intestinal de su huésped y cumplen varias funciones fisiológicas, algunas de las cuales pueden ser beneficiosas mientras que otras son perjudiciales. Los Bacteroides participan en la regulación del microambiente intestinal y el metabolismo de los carbohidratos con la capacidad de adaptarse al entorno del huésped hidrolizando las sales biliares. Algunos Bacteroides producen acetato y propionato durante la fermentación del azúcar. El acetato puede prevenir el transporte de toxinas desde el intestino a la sangre, mientras que el propionato puede prevenir la formación de tumores en el colon humano.

Los bacteroides, como el Bacteroides uniformis, pueden desempeñar un papel en el alivio de la obesidad. La baja abundancia de B. uniformis encontrada en el intestino de los bebés alimentados con fórmula se asoció con un alto riesgo de obesidad. La administración de B. uniformis por vía oral puede aliviar la disfunción metabólica e inmunológica que puede contribuir a la obesidad en ratones. De manera similar, el Bacteroides acidifaciens puede ayudar a activar la oxidación de las grasas en el tejido adiposo y, por lo tanto, podría proteger contra la obesidad.

Véase también

  • CrAssphage
  • Cytophaga
  • Flavobacterium

Referencias

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