La agricultura y los entornos hogareños moldean los microbiomas interiores

La mayoría de la gente pasa casi todo su tiempo en interiores, principalmente en sus casas. Esto crea un ambiente donde pueden entrar en contacto con una variedad de microorganismos, incluyendo bacterias y hongos, que a menudo se encuentran en el polvo del hogar. Estudios han mostrado que los tipos y cantidades de estos microorganismos en el polvo de casa pueden influir en condiciones de salud, especialmente alergias y problemas respiratorios, tanto en niños como en adultos. Este vínculo entre la microbiota del polvo del hogar y los resultados de salud puede no solo ser directo, sino que también podría afectar otros sistemas del cuerpo, como los microbiomas intestinal y de la piel. Varios factores, incluyendo el tipo de vivienda y las exposiciones ambientales, pueden cambiar las Comunidades Microbianas en los hogares.

Para quienes viven cerca de granjas, la situación puede ser bastante diferente. La vida en la granja viene con un conjunto único de exposiciones microbianas, lo que puede impactar significativamente la salud. La investigación indica que vivir o trabajar en una granja puede alterar la composición de la microbiota del polvo del hogar, lo que potencialmente puede llevar a diversas reacciones alérgicas. Identificar los factores que influyen en estas comunidades microbianas es esencial para entender cómo se relacionan con la salud.

Los avances recientes en tecnologías de secuenciación de alto rendimiento han cambiado la manera en que los científicos estudian las comunidades microbianas presentes en el polvo del hogar. Métodos tradicionales, como la secuenciación de amplicones 16S rRNA, apuntan a una sección específica del material genético, lo que limita la capacidad de identificar y clasificar diferentes microorganismos con precisión. En contraste, otro método conocido como secuenciación de genoma completo por shotgun permite un análisis más detallado al examinar fragmentos aleatorios de todo el genoma microbiano. Este método puede proporcionar mejor resolución al identificar diferentes tipos de bacterias y hongos en el polvo del hogar.

#Objetivo del Estudio y Metodología

En este estudio, se recolectaron muestras de 781 hogares de agricultores y sus parejas en Carolina del Norte e Iowa. La investigación tenía como objetivo entender cómo las exposiciones en granjas y fuera de ellas afectaban la microbiota del polvo del hogar utilizando técnicas de secuenciación de genoma completo por shotgun. También se basó en hallazgos anteriores de un grupo similar que usó el método 16S para analizar muestras de polvo del hogar.

#Diseño del Estudio

El Estudio de Salud Pulmonar Agrícola (ALHS) fue diseñado como un estudio de caso-control enfocado en el Asma en adultos entre aplicadores de pesticidas y sus familias. Los participantes fueron elegidos de una cohorte más grande estudiada entre 1993 y 1997. Individuos diagnosticados con asma y aquellos que mostraban síntomas ingresaron al estudio junto con un grupo de control sin asma. Esta configuración permitió una comparación entre diferentes poblaciones y sus exposiciones ambientales.

#Recolección de Muestras

De más de 3,300 participantes, casi 3,000 recibieron visitas en casa donde se recogieron muestras de polvo de los dormitorios. Técnicos usaron una aspiradora para recoger polvo de áreas específicas en la habitación. El polvo fue almacenado adecuadamente hasta su análisis posterior.

Durante las visitas, se recopiló información sobre varios factores ambientales, como si el hogar tenía mascotas, el tipo de actividades agrícolas realizadas y la limpieza general del hogar. También se anotaron factores estacionales para evaluar diferencias basadas en la época del año en que se recolectaron las muestras.

#Extracción de ADN y Secuenciación

Después de la recolección de polvo, una selección de muestras se sometió a extracción de ADN seguida de secuenciación de genoma completo por shotgun. Esto implicó preparar las muestras, secuenciar el ADN y realizar controles de calidad para asegurar que los datos sean confiables. Se emplearon varios métodos para filtrar contaminantes y otros datos no necesarios antes de analizar el microbioma.

#Análisis de Datos

Todos los análisis de datos se realizaron utilizando software R, centrándose en cómo la diversidad microbiana en las muestras de polvo se relacionaba con exposiciones agrícolas y no agrícolas específicas. Se analizaron tanto la diversidad alfa (que observa la variedad dentro de una sola muestra) como la diversidad beta (que examina cómo se comparan diferentes muestras entre sí) con respecto a exposiciones significativas. Los investigadores buscaron entender cómo factores como el estado de residencia, la presencia de mascotas y las actividades agrícolas influenciaban la diversidad de vida microbiana en el polvo del hogar.

#Pruebas Estadísticas

Para entender mejor estas relaciones, los investigadores utilizaron varios métodos estadísticos. Se emplearon modelos lineales para analizar la diversidad alfa, mientras que técnicas como PERMANOVA se usaron para comparar la diversidad beta entre diferentes grupos. También examinaron la abundancia de ciertos taxa (tipos de microorganismos) utilizando modelos analíticos especializados para identificar qué factores tenían efectos significativos.

#Resumen de Resultados

El estudio produjo considerables conocimientos sobre las comunidades microbianas presentes en el polvo del hogar. Reveló que los hogares donde los individuos estaban expuestos a actividades agrícolas a menudo tenían poblaciones microbianas más diversas que los entornos no agrícolas. La presencia de mascotas y vivir en una granja se correlacionó positivamente con la diversidad microbiana, mientras que una casa más limpia podría reducir esta diversidad.

Además, se identificaron diferentes tipos microbianos basados en prácticas agrícolas, con ciertos taxa siendo más dominantes en hogares relacionados con actividades agrícolas. El análisis destacó distinciones notables en la estructura de la comunidad microbiana dependiendo del tipo de exposición, lo que tiene implicaciones para entender los riesgos de salud asociados con estos entornos.

#Hallazgos Clave

Los resultados mostraron que se identificaron un total de 6,528 microorganismos distintos de las muestras de polvo del hogar, que se clasificaron en varios taxa. Los grupos más prominentes fueron consistentes con estudios previos, principalmente incluyendo bacterias de los filos Firmicutes, Proteobacteria, Actinobacteria y Bacteroidetes.

#Impacto de las Exposiciones Agrícolas

Vivir o trabajar en una granja estaba relacionado con una mayor abundancia de microorganismos específicos. Por ejemplo, ciertos tipos de bacterias, como Rhodococcus y Pseudomonas, eran más prevalentes en los hogares de individuos involucrados en la agricultura animal en comparación con aquellos sin tal exposición. El estudio también enfatizó la relación entre varios tipos de agricultura, como la agricultura de cultivos y la agricultura animal, y la composición de la microbiota del polvo.

#Rol de las Mascotas en la Diversidad Microbiana

Se encontró que la presencia de mascotas en interiores impacta significativamente la diversidad microbiana dentro de los hogares. Los hogares con mascotas mostraron una mayor diversidad en la comunidad microbiana, lo que puede contribuir a distintos resultados de salud entre los residentes.

#Efectos Estacionales

El estudio también examinó posibles diferencias basadas en la temporada en la que se recolectó el polvo. Aunque estos efectos fueron menos pronunciados que otros, ciertos taxa se encontraron en diferentes abundancias dependiendo de si el polvo fue recolectado en primavera, verano, otoño o invierno.

#Comparaciones con Investigaciones Previas

Este estudio destacó diferencias sustanciales entre los hallazgos de la secuenciación de genoma completo por shotgun y los análisis anteriores realizados usando la secuenciación de amplicones 16S rRNA. El nuevo método identificó un número significativamente mayor de taxa y proporcionó análisis más detallados sobre la composición microbiana. Era evidente que la WGS podría ofrecer datos más completos respecto a los impactos en la salud de las exposiciones ambientales relacionadas con el polvo interior.

#Implicaciones para la Salud

Los hallazgos sugieren que las diferencias en la diversidad microbiana asociadas con la agricultura y los entornos del hogar pueden ser cruciales para entender los resultados de salud. Las composiciones microbianas en el polvo del hogar pueden jugar un papel en condiciones como el asma y las alergias, señalando la importancia de continuar investigando cómo estos factores pueden afectar la salud comunitaria.

#Conclusión

Este estudio demostró que las actividades agrícolas y la presencia de mascotas moldean significativamente el microbioma encontrado en el polvo del hogar. Las técnicas de secuenciación avanzadas proporcionaron una imagen más matizada de la microbiota interior, revelando asociaciones que se pasaron por alto con métodos anteriores. Entender estas relaciones es vital para desarrollar estrategias para gestionar los riesgos de salud vinculados a los entornos interiores, especialmente en comunidades rurales y agrícolas.

Al expandir nuestro conocimiento sobre cómo las exposiciones ambientales influyen en las comunidades microbianas en los hogares, esta investigación establece las bases para futuros estudios destinados a mejorar la salud humana en función de nuestras condiciones de vida. Reconocer la importancia de factores como las prácticas agrícolas y la presencia de animales en interiores será crucial para las iniciativas de salud pública enfocadas en reducir los riesgos asociados con alérgenos y condiciones respiratorias.

A medida que surjan más investigaciones, será esencial seguir investigando cómo los microbiomas interiores interactúan con diversos factores de salud, potencialmente llevando a mejores estrategias para mantener entornos de vida saludables.