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La cavidad oral posee múltiples sitios anatómicos donde las características fisicoquímicas, como el pH, el oxígeno o la temperatura, influyen en el establecimiento de diversos microorganismos, dando lugar a una microbiota oral compleja que incluye bacterias, hongos y virus. Se considera que la cavidad oral posee la segunda microbiota más compleja, diversa y abundante del cuerpo humano, solo superada por la microbiota del tracto intestinal. La microbiota oral está conformada mayormente por microorganismos del dominio Bacteria. Sin embargo, en los últimos años se ha acumulado suficiente evidencia que nos permite decir que en la boca también existen especies del dominio Archaea.
Pero, ¿qué son las arqueas?
Las arqueas no son hongos, virus, ni protozoarios, tampoco son bacterias, pero son muy parecidas a ellas. Poseen características estructurales, fisiológicas y genéticas únicas. Se trata de microorganismos unicelulares carentes de núcleo y envueltos en una cubierta de diversos compuestos que les confieren alta resistencia a los embates del medio ambiente. Su alimentación también es muy especial, pues para vivir aprovechan compuestos inorgánicos como el hidrógeno, el dióxido de carbono e incluso el azufre.
Las primeras arqueas que fueron identificadas se obtuvieron de hábitats sumamente hostiles en donde se creía que no podía existir vida, por ejemplo, en los manantiales termales, géiseres y chimeneas hidrotermales del fondo marino en donde las arqueas termófilas o afines al calor, viven aún con elevadas temperaturas de alrededor de 400 °C o en lugares con altas concentraciones de sal, como en lagos salados en donde se pueden encontrar arqueas halófilas o afines a la sal. Debido a estas características se les ha dado el adjetivo de «extremófilas», ya que están adaptadas para vivir en lugares donde las condiciones ambientales son extremas: altas o bajas temperaturas; elevadas concentraciones de sal o bajos pH, donde prácticamente sería imposible la supervivencia de cualquier otro ser vivo.
Por algún tiempo se creyó que las arqueas solo estaban presentes en estos ambientes extremos, sin embargo, otros miembros de este dominio se encuentran en los animales rumiantes como vacas, cabras u ovejas, y en algunos otros animales herbívoros como el caballo. Tiempo después se confirmó su presencia también en el tracto intestinal de los seres humanos.
Las especies de arqueas que están presentes en los rumiantes les permiten utilizar algunos compuestos de los vegetales que ingieren y que no podrían ser procesados sin su ayuda. El problema es que el proceso para la fermentación de estos compuestos genera gas metano, por lo que las arqueas que habitan en los animales son conocidas como «metanógenas», de ahí la gran importancia ecológica que se les ha dado en los últimos tiempos, pues el metano es el segundo gas de efecto invernadero más importante, solo superado por el dióxido de carbono, contribuyendo en gran medida al calentamiento global.
Y entonces, ¿qué hacen las arqueas en el ser humano?
Como ya se mencionó, desde hace tiempo se sabe que los humanos poseemos arqueas metanogénicas como parte de nuestra microbiota intestinal, e incluso como parte de la microbiota de otros sitios, como en la boca. Se cree que en nuestro intestino están implicadas en el procesamiento de algunos componentes de nuestros alimentos, por eso también nuestros cuerpos liberan gas metano. Sin embargo, y más allá de esto, siempre ha existido la preocupación por saber si las arqueas pueden ser patógenas. Hasta el momento, ninguna especie de arquea es reconocida como un agente causal de enfermedades. Lo que sí es cierto, es que comparten algunas características con patógenos conocidos que pueden dar una idea del potencial que podrían tener para causar enfermedades. Tales características incluyen, por ejemplo, el tener un amplio acceso al huésped, tener capacidades para la colonización a largo plazo y para la coexistencia con otros miembros de la microbiota. Además, debido a su fisiología única, es posible que sean más que simples colonizadores secundarios en áreas infectadas, tal y como lo han propuesto algunos investigadores, y más bien están activamente involucradas en el proceso general de infección polimicrobiana.
Hasta ahora, el único hallazgo inmunológico que brinda evidencia de la posible importancia clínica de las arqueas metanogénicas, proviene de un estudio que logró examinar las respuestas séricas de inmunoglobulina G (importante anticuerpo de respuesta inmune) a algunos componentes de la superficie externa de las arqueas, indicando que algunas moléculas de estas pueden ser antigénicas y actuar como modificadores o incluso iniciadores de procesos inflamatorios y, por lo tanto, iniciar o mantener una enfermedad.
Por el momento, y con tan poca evidencia, no se puede asegurar que las arqueas metanogénicas estén directamente implicadas en una respuesta inflamatoria. Sin embargo, existe una teoría que involucra a las arqueas en la patología de forma indirecta, desempeñando un papel como impulsoras metabólicas de bacterias patógenas al aumentar su actividad mediante modificaciones del microambiente del sitio que colonizan. Y es precisamente por diversos estudios que se han realizado en la microbiota oral, y debido a su marcada presencia en diversos sitios patológicos de la boca, que se piensa que juegan un papel en la enfermedad.
Entonces, ¿causan enfermedades o no?
En la boca se pueden presentar tres enfermedades que forman sitios, o mejor dicho, nichos nuevos, nichos que en condiciones de salud no existen, nichos patológicos que proveen diferentes condiciones ambientales para el establecimiento de distintos microorganismos. El primero es la «cavidad cariosa», aquella que se forma inicialmente en la superficie de los dientes y que se va profundizando hacia la pulpa dental conforme avanza el problema. El segundo es el «conducto radicular», este nicho se crea cuando la cavidad cariosa (el primer nicho) logra profundizarse tanto que llega hasta la pulpa dental, esta se infecta y el interior del diente deja de estar ocupado por ella y ahora es un espacio profundo ocupado por microorganismos. El tercero es la «bolsa periodontal», la cual representa un espacio que se crea entre la superficie de un diente y la encía que lo rodea; cuando la encía se inflama y se «despega» en su adherencia al diente, crea ese espacio que da lugar a los microorganismos para vivir. Los tres nichos proveen una característica única y muy importante para la colonización de las arqueas metanogénicas, y es la poca o nula presencia de oxígeno en ellos, algo que en la boca sana es difícil de lograr, pues en casi todas partes hay oxígeno y las arqueas metanogénicas son anaerobias estrictas, es decir, no pueden vivir en presencia de oxígeno.
En el primero de los nichos se ha buscado poco a las arqueas, principalmente desestimando su presencia debido a que mientras la cavidad no sea muy profunda, la presencia de oxígeno prevalece y, por lo tanto, la presencia de arqueas se vuelve improbable; sin embargo, sí existen reportes de presencia de arqueas en estas cavidades, sin que se sepa realmente qué función tienen ahí.
El segundo de los nichos, que es una extensión del primero, ha sido más estudiado y en este caso la presencia común de arqueas es aún controvertida, ya que diversos autores las reportan con mucha frecuencia, mientras que otros no. Por el momento se cree que cuando están presentes en este nicho, lo hacen como microorganismos secundarios u oportunistas y no están implicadas directamente en el desarrollo de las enfermedades endodónticas (dentro del diente), pero sí pueden contribuir en mantenerlas e incluso agravarlas.
Por otro lado, en el tercer nicho, las bolsas periodontales que se forman cuando se padece enfermedad periodontal (de las encías), es en donde las arqueas forman parte común de la microbiota que ahí coloniza, incluso esta constancia ha contribuido en apoyar la hipótesis que considera que las arqueas juegan un papel, aunque sea indirecto, en algunas patologías infecciosas. Tres situaciones principales han dado sustento a esta hipótesis: 1.- Existen numerosos reportes de arqueas en bolsas periodontales, siendo las bolsas nichos patológicos que no existen en una boca sana; 2.- Se ha comprobado que una mayor cantidad de arqueas en estas bolsas está asociado a una mayor gravedad de la enfermedad periodontal; y 3.- Se ha demostrado que la cantidad de arqueas en estos sitios disminuye o incluso desaparecen después de realizar un tratamiento periodontal.
Como ya se mencionó, hasta ahora no se sabe si las arqueas son capaces de causar daño directo en esos tejidos, pero se considera que al menos juegan un papel importante en proveer el medio adecuado para el desarrollo de bacterias patógenas que sí causan daño en esos nichos. Una propuesta concreta de esto es, por ejemplo, que se ha encontrado una correlación positiva entre la abundancia de arqueas metanogénicas y la abundancia de Prevotella intermedia en las bolsas periodontales. Esta bacteria es conocida por ser muy virulenta, pero además por producir y liberar grandes cantidades de hidrógeno, tanto que las mismas bacterias terminan muriendo por su saturación en el medio. Aquí es donde las arqueas juegan su papel, pues ellas son grandes consumidoras de hidrógeno, «limpiando» el nicho de este elemento y permitiendo que Prevotella intermedia siga colonizando y causando daño.
En realidad hace falta mucha investigación que ayude a comprender el rol completo de las arqueas en el ser humano y, sobre todo, saber si son capaces de causar enfermedad y de qué forma. Mientras tanto, con la información actual, lo más prudente es mantenerlas lejos, limitar sus posibilidades de colonización en nuestras bocas y eso se puede lograr en gran medida al no permitirnos tener ninguno de los nichos patológicos en donde se ha mostrado su presencia. Hay que evitar la caries y las enfermedades de las encías.
Para Saber Más:
Belmok A., De Cena J.A., Kyaw C.M. y Damé-Teixeira N. (2020). The oral archaeome: a scoping review. Journal of Dental Research, 99(6), 630-643. https://doi.org/10.1177/0022034520910435
Garzón Pinto N. (2017). Filogenia de los seres vivos: Dominio Archaea, Facultad de Farmacia, Universidad de Sevilla. https://idus.us.es/bitstream/handle/11441/66487/Garz%C3%B3n%20Pinto%2C%20Nuria.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Serrano-Coll H.A., Sánchez-Jiménez M. y Cardona-Castro N. (2015). Conocimiento de la microbiota de la cavidad oral a través de la metagenómica. CES Odontología, 28(2), 112-118. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0120-971X2015000200009
Rubén Abraham Domínguez-Pérez. Profesor-Investigador de Tiempo Completo. Titular del Laboratorio de Investigación Odontológica Multidisciplinaria (LIOM), Facultad de Medicina, Universidad Autónoma de Querétaro (UAQ).
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