El viroma humano es la colección total de virus dentro y fuera del cuerpo humano . [3] [4] [5] Los virus en el cuerpo humano pueden infectar tanto a las células humanas como a otros microbios como las bacterias (como ocurre con los bacteriófagos ). [6] Algunos virus causan enfermedades, mientras que otros pueden ser asintomáticos. Ciertos virus también se integran en el genoma humano como provirus o elementos virales endógenos . [3]
Los virus evolucionan rápidamente y, por lo tanto, el viroma humano cambia constantemente. [7] Cada ser humano tiene un viroma único con un equilibrio de especies único. [4] [8] El estilo de vida, la edad, la ubicación geográfica e incluso la estación del año pueden afectar la exposición de un individuo a los virus, y la susceptibilidad de una persona a cualquier enfermedad que pueda ser causada por esos virus también se ve afectada por la inmunidad preexistente y genética tanto viral como humana. [9]
El viroma humano está lejos de ser completamente explorado y con frecuencia se descubren nuevos virus. A diferencia de los aproximadamente 40 billones de bacterias en un microbioma humano típico , [10] aún no se dispone de una estimación del número de partículas virales en un ser humano adulto sano, aunque los viriones generalmente superan en número a las bacterias individuales 10: 1 en la naturaleza. [11] Se cree que estudiar el viroma proporciona una comprensión de los microbios en general y cómo afectan la salud y las enfermedades humanas.
Métodos y herramientas
Hay varios métodos disponibles para el aislamiento y el estudio de virus humanos:
- La secuenciación profunda es una técnica de secuenciación rápida de ADN que es útil para caracterizar la riqueza viroma, la estabilidad, la función genética y la asociación con fenotipos de enfermedades. [3] [5] Esta tecnología crea grandes cantidades de información de secuencia y es capaz de detectar componentes raros de una comunidad microbiana. Los métodos actuales que combinan la eliminación de ADN humano y bacteriano de muestras, la secuenciación a gran escala y la bioinformática son muy eficaces en la identificación de virus desconocidos. [12] A diferencia de otros métodos de descubrimiento, los virus no necesitan crecer en cultivos celulares. Sin ningún conocimiento previo de la secuencia del genoma o los métodos de crecimiento, se pueden descubrir nuevos virus. Por lo tanto, la secuenciación profunda es adecuada para la identificación rápida de virus desconocidos o inesperados involucrados en un brote de enfermedad o asociados con condiciones que no se cree que sean causadas por virus. La secuenciación profunda también permite proyecciones a gran escala con un mínimo de esfuerzo. [13] Una exploración sistemática de los virus que infectan a los seres humanos (el viroma humano) es importante y factible con estos métodos.
- La reacción en cadena de la polimerasa es una herramienta para amplificar y detectar secuencias de ADN específicas. Puede usarse para ayudar a caracterizar el viroma, pero está limitado por la necesidad de al menos información parcial de la secuencia de ADN.
- El metagenoma humano incluye todos los organismos que viven en nosotros o en nosotros. Los virus contribuyen al metagenoma y establecen infecciones crónicas que infestan los cromosomas; este método formulará una nueva estimación del número de genes que confieren susceptibilidad a un virus dado y especificará alelos para algunos virus. [14] [15]
- Los estudios de anticuerpos a gran escala con ELISA utilizando sangre donada podrían ayudar a determinar la exposición humana a virus particulares en diferentes regiones geográficas. [9]
Diversidad de virus humanos
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El viroma humano no es estable y puede cambiar con el tiempo. De hecho, constantemente se descubren nuevos virus. [9] [17] [18] Con un número cada vez mayor de virus conocidos, el diagnóstico y el tratamiento de nuevas afecciones asociadas a virus también serán más fáciles. [19] [20] Estudiar el viroma podría ayudar a mejorar el desarrollo de fármacos y limitar el uso de antibióticos. [4] [18] [21]
Uno de los primeros estudios que utilizó secuenciación de ADN de alto rendimiento para describir la diversidad de virus dsDNA eucariotas en individuos normales incluyó 706 muestras de 102 sujetos. [16] Este estudio detectó un promedio de 5,5 géneros virales en cada individuo y estos virus incluyeron herpesvirus , papilomavirus , poliomavirus , adenovirus , anellovirus , parvovirus y circovirus . [dieciséis]
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Cada individuo tenía un perfil viral distinto, lo que demuestra la gran diversidad interpersonal del viroma. Se detectaron de uno a 15 géneros virales (promedio de 5,5) en el 92% de los 102 individuos muestreados ( Figura 2 ). [16] La Figura 3 ilustra los viromas de los 102 individuos definidos por muestreo de hasta cinco hábitats corporales principales, lo que muestra que se detectó una amplia gama de virus en personas sanas (Figura 3). [dieciséis]
Los 102 individuos portaban siete familias distintas de virus de ADN humano ( Figura 4A ). [16] Las secuencias se detectaron predominantemente en la nariz y la piel, similitud con 17 géneros de papilomavirus (Figura 4B). [16] Los roseolovirus , predominantemente HHV-7 y, en menor medida, HHV-6 , estuvieron presentes en el 98% de las personas que proporcionaron muestras de boca. [dieciséis]
Además, los mismos virus prevalecían en múltiples hábitats corporales dentro de los individuos. Por ejemplo, los virus del papiloma beta y gamma fueron los virus que se encuentran con mayor frecuencia en la piel y la nariz (fosas nasales anteriores; ver Figura 4A, B ), que pueden reflejar proximidad y similitudes en microambientes que favorecen la infección con estos virus. [dieciséis]
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El viroma de sangre humana
Los datos de secuenciación del genoma completo de la sangre de 8.240 individuos sin ninguna enfermedad infecciosa clara revelaron 94 virus diferentes en el 42% de los participantes del estudio. Las secuencias incluían 19 virus de ADN humano, provirus y virus de ARN ( herpesvirus , anellovirus , papilomavirus , tres poliomavirus , adenovirus , VIH , HTLV , hepatitis B , hepatitis C , parvovirus B19 y virus de la influenza ). [22] De posible relevancia para la medicina transfusional, este estudio identificó poliomavirus de células de Merkel en 49 individuos, papilomavirus en sangre de 13 individuos, parvovirus B19 en 6 individuos y la presencia de herpesvirus 8 en 3 individuos. [22]
Impacto en la salud humana
El viroma humano es parte de nuestro cuerpo y no siempre causará daño. [23] Muchos virus latentes y asintomáticos están presentes en el cuerpo humano todo el tiempo. Los virus infectan todas las formas de vida; por lo tanto, las células y el material bacteriano, vegetal y animal de nuestro intestino también son portadores de virus. [8] Cuando los virus causan daño al infectar las células del cuerpo, se puede desarrollar una enfermedad sintomática.
Contrariamente a la creencia común, los virus dañinos pueden ser una minoría, en comparación con los virus benignos en el cuerpo humano. Es mucho más difícil identificar virus que identificar bacterias, por lo que nuestra comprensión de los virus benignos en el cuerpo humano es muy rudimentaria. [4] La colección de todos los virus en el cuerpo humano que no causan enfermedades en individuos sanos a menudo se denomina " viroma humano sano ". [23] El viroma sano consta de tres componentes distintos: (i) virus que ingresan sistemáticamente al organismo humano, principalmente, con los alimentos, pero no se replican en los humanos; (ii) virus que infectan procariotas y, posiblemente, eucariotas unicelulares que comprenden el microbioma humano sano; y (iii) virus que realmente se replican y persisten en células humanas. [23]
Los efectos de los virus en la salud de un individuo dependen del sistema inmunológico del individuo . [3] [20]
La hipótesis de la higiene
Investigaciones recientes han vinculado la idea emergente de la hipótesis de la higiene con los virus. Esta hipótesis intenta explicar algunas de las altas incidencias de enfermedades como el asma [24] y el eccema [25] en el mundo occidental por el uso excesivo de antibióticos y agentes antivirales en las sociedades occidentales.
Este uso excesivo potencialmente altera no solo las bacterias del intestino, sino también los virus que han vivido durante mucho tiempo en armonía con el cuerpo humano y ahora juegan un papel en la regulación de la salud humana.
La hipótesis generalmente se refiere a microorganismos, pero ahora se está ampliando para incluir virus transmitidos por el aire e infecciones virales comunes de la infancia que son cada vez menos comunes. [26]
Efecto de la ubicación de la piel
Diversos virus colonizan la piel humana y difieren según el sitio de la piel. [27] Este viroma cutáneo incluye virus humanos (es decir, virus del papiloma humano ) y bacteriófagos (virus bacterianos) que infectan bacterias cutáneas comensales como los estafilococos . [28]
Las comunidades de virus se diferencian por los niveles de humedad y el grado de protección del entorno externo. [27]
Efecto de la dieta
Muchos estudios han demostrado que las bacterias y los virus del intestino humano (el microbioma intestinal) pueden alterarse mediante cambios en la dieta. [29] Un estudio que se centró en virus bacterianos, llamados bacteriófagos , en el intestino encontró una relación significativa entre la dieta y el tipo de bacteriófagos presentes. [30] Esto se hizo comparando la distancia entre las comunidades intestinales de bacteriófagos en individuos antes y después de que comenzaran una dieta controlada. Los resultados fueron que la distancia entre las comunidades intestinales de bacteriófagos de individuos con la misma dieta fue significativamente menor al final de su tratamiento dietético que al principio, mientras que no hubo un aumento en la similitud comunitaria para individuos con diferentes dietas a lo largo del tiempo.
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Otras lecturas
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Juan 3:16