Arqueoma: ¿qué rol cumple en el cuerpo humano?

Aunque las arqueas han sido tradicionalmente asociadas con ambientes extremos, como manantiales termales, salares o sedimentos profundos, la evidencia acumulada en los últimos años ha demostrado su presencia en el cuerpo humano. Sin embargo, su identificación y estudio ha estado históricamente limitada por una serie de sesgos técnicos y conceptuales. Un estudio de referencia publicado en Frontiers in Microbiology plantea una reevaluación crítica de su presencia, detectabilidad y rol biológico mediante una combinación de estrategias moleculares dirigidas y no dirigidas.

Uno de los principales hallazgos del estudio es la escasa representación de arqueas en bases de datos microbiológicas y su baja frecuencia de detección, atribuible en gran medida a limitaciones técnicas.

En primer lugar, los métodos estándar de extracción de DNA optimizados para bacterias son ineficientes para la caracterización del arqueoma. Las arqueas, especialmente aquellas con paredes celulares ricas en pseudopeptidoglicano o estructuras de tipo S-layer, muestran resistencia a la lisis con lisozima, enzima comúnmente empleada en los kits comerciales. Esta ineficacia conduce a una subextracción sistemática del DNA arqueano.

En segundo lugar, los cebadores universales usados en la amplificación del gen 16S rRNA pueden tener menor afinidad por las secuencias arqueanas, lo que reduce su amplificación durante la PCR. Esto lleva a una amplificación preferencial del DNA bacteriano, lo que dificulta la inclusión del arqueoma en análisis metagenómicos no dirigidos. En el estudio publicado se abordó este problema mediante el uso de cebadores específicos para arqueas (como el conjunto Arch344F-Arch915R), que mejoraron sustancialmente la detección.

La escasa disponibilidad de genomas arqueanos completos en bases de datos públicas afecta la asignación taxonómica de las secuencias. Esto genera un círculo vicioso: al no haber suficientes referencias, las arqueas permanecen ocultas en los datos, lo que limita aún más su estudio funcional.

Mediante una combinación de secuenciación dirigida y cuantificación por PCR, se demostró que las arqueas están presentes en múltiples sitios del cuerpo humano, incluyendo el intestino, la piel, la cavidad oral y las vías respiratorias superiores.

El sitio con mayor abundancia relativa y diversidad arqueana fue el tracto gastrointestinal, donde predominan los metanógenos, en particular Methanobrevibacter smithii, Methanosphaera stadtmanae y Methanomassiliicoccus luminyensis. Methanobrevibacter smithii fue la arquea más prevalente, especialmente en muestras fecales, confirmando estudios previos sobre su rol en la fermentación intestinal y la producción de metano. Methanosphaera es detectada por el
 sistema inmunológico humano y podría estar involucrada en procesos patogénicos. Otras arqueas detectadas incluyeron halófilos como Halorubrum, particularmente en la piel.

Estos hallazgos sugieren que las arqueas forman parte estable de comunidades microbianas humanas. No obstante, su distribución es más limitada y menos diversa en comparación con las bacterias. Además, parecen preferir nichos con condiciones fisicoquímicas particulares, como entornos anaerobios o áreas con concentraciones elevadas de sal.

El papel funcional de las arqueas en el cuerpo humano aún no está completamente definido, pero se han propuesto varias hipótesis. En el intestino, M. smithii convierte hidrógeno y dióxido de carbono en metano, lo que puede influir en la motilidad intestinal y el equilibrio de fermentación bacteriana. Su presencia también se ha correlacionado con constipación crónica, síndrome de intestino irritable y aumento del índice de masa corporal, aunque sin establecerse una relación causal directa.

Por otro lado, Methanomassiliicoccus spp. ha demostrado capacidad para utilizar trimetilamina, un metabolito vinculado al desarrollo de aterosclerosis. Esta actividad sugiere un potencial papel beneficioso de ciertas arqueas en la modulación del riesgo cardiovascular.

En cuanto a su asociación con enfermedades, estudios recientes han detectado arqueas en condiciones patológicas como vaginosis bacteriana, periodontitis y abscesos cerebrales, aunque su rol sigue siendo incierto. Es posible que funcionen como comensales oportunistas o moduladores indirectos del entorno microbiano, más que como patógenos primarios.

La mejora en los métodos de extracción, secuenciación y análisis bioinformáticos permitirá una comprensión más profunda del rol del arqueoma en la fisiología humana. Es necesario expandir las bases de datos genómicas con aislamientos arqueanos relevantes para el ser humano porque aunque las arqueas representan una minoría cuantitativa dentro del microbioma humano, su presencia consistente y potencial impacto metabólico e inmunológico se desconocen.

A futuro, se requerirán estudios que aclaren el papel causal de las arqueas en procesos inflamatorios, metabólicos o infecciosos. En conjunto, estos avances permitirán responder una pregunta central: ¿es el arqueoma un actor silencioso dentro del microbioma humano, o un modulador activo cuya función aún se desconoce?