Durante muchos años, se creyó que el útero era un entorno estéril. Esta idea no se basaba en la ausencia demostrada de microorganismos, sino en las limitaciones de las herramientas disponibles para estudiarlos. Los métodos microbiológicos tradicionales dependían del cultivo de microorganismos en el laboratorio, un proceso que solo permite analizar una pequeña parte de los microbios que habitan el cuerpo humano.
La aparición de la metagenómica cambió esta perspectiva. Al permitir analizar directamente el material genético presente en una muestra biológica, esta tecnología hizo posible detectar comunidades microbianas completas sin necesidad de cultivarlas. En medicina reproductiva, este avance ha transformado nuestra comprensión del microbioma endometrial y ha abierto nuevas oportunidades para investigar su papel en la fertilidad y el embarazo.
Más allá de la microbiología tradicional
La metagenómica es el estudio del conjunto del material genético presente en una muestra biológica. Tras recoger la muestra, los investigadores extraen el ADN total, que incluye tanto el material genético del organismo huésped como el de los microorganismos presentes. Posteriormente, ese ADN se fragmenta, se prepara para la secuenciación y se analiza mediante herramientas bioinformáticas que permiten identificar las bacterias, los virus, los hongos y otros microorganismos que forman la comunidad microbiana.
La secuenciación metagenómica whole shotgun representa una aproximación emergente e innovadora para el estudio del microbioma endometrial. En este método, el ADN extraído se fragmenta y se prepara para la secuenciación de alto rendimiento. A continuación, se secuencian simultáneamente millones de fragmentos de ADN, lo que proporciona una visión global de los microorganismos presentes y permite obtener información sobre las funciones biológicas que podrían desempeñar.
Este enfoque ha permitido descubrir ecosistemas microbianos que permanecían ocultos para las técnicas microbiológicas convencionales y ha cambiado de forma significativa la manera en que los investigadores estudian el microbioma humano.
El reto de estudiar el endometrio
De todos los ecosistemas microbianos del cuerpo humano, el endometrio es uno de los más difíciles de estudiar.
A diferencia del intestino o de la vagina, el endometrio contiene cantidades muy reducidas de ADN microbiano. Estas muestras de baja biomasa son especialmente susceptibles a la contaminación procedente de reactivos de laboratorio, dispositivos de muestreo o incluso de microorganismos presentes de forma natural en el tracto reproductor inferior. Por ello, distinguir las señales biológicas reales del ruido técnico resulta fundamental.
Aquí es donde la bioinformática desempeña un papel esencial. Tras la secuenciación, los análisis computacionales permiten eliminar el ADN humano, identificar las especies microbianas, detectar posibles contaminantes y comparar los perfiles microbianos entre distintos grupos de pacientes teniendo en cuenta variables clínicas y técnicas.
Sin estos análisis, interpretar el microbioma endometrial sería extremadamente complejo. Transformar millones de lecturas de secuenciación en información biológicamente relevante constituye uno de los principales desafíos de la metagenómica, lo que convierte al análisis computacional en una parte indispensable de todo el proceso.
¿Qué ha revelado la metagenómica sobre la salud reproductiva?
La posibilidad de estudiar el microbioma endometrial ha llevado a los investigadores a plantearse una pregunta clave: ¿pueden las comunidades microbianas influir en los resultados reproductivos?
Uno de los primeros estudios en abordar esta cuestión, publicado en 2016, observó que las mujeres con un microbioma endometrial enriquecido en Lactobacillus presentaban mayores tasas de implantación, embarazo y recién nacido vivo tras un tratamiento de reproducción asistida que aquellas con perfiles microbianos disbióticos. Estos resultados sugirieron que el entorno microbiano del endometrio podría contribuir al éxito reproductivo y pusieron de manifiesto el potencial clínico del estudio del microbioma.¹
Como ocurre con cualquier hallazgo científico, estas observaciones debían confirmarse en poblaciones más amplias. Un estudio prospectivo multicéntrico publicado en 2022 analizó muestras de 342 pacientes con infertilidad procedentes de 13 centros de reproducción de Europa, América y Asia. Los investigadores confirmaron que las mujeres que lograron un recién nacido vivo presentaban con mayor frecuencia un microbioma endometrial enriquecido en Lactobacillus, mientras que comunidades microbianas con géneros como Gardnerella, Streptococcus, Staphylococcus, Klebsiella o Atopobium se asociaban con peores resultados reproductivos.²
Estos estudios no demuestran que una bacteria concreta sea la causa directa de la infertilidad o de la pérdida gestacional. Sin embargo, sí indican que la composición de la comunidad microbiana del endometrio puede estar relacionada con procesos biológicos implicados en la implantación embrionaria. Sobre esta base, la secuenciación metagenómica whole shotgun abre nuevas posibilidades al permitir ir más allá de identificar qué microorganismos están presentes para explorar qué funciones pueden desempeñar, cómo interactúan con el organismo huésped y de qué manera podrían influir en procesos como la inflamación, la regulación inmunitaria o la receptividad endometrial.
Mirando al futuro
La metagenómica ha proporcionado una forma completamente nueva de estudiar la salud reproductiva. Más allá de identificar microorganismos, puede combinarse con transcriptómica, metabolómica, perfiles inmunológicos e información clínica para comprender mejor cómo interactúan las comunidades microbianas con el endometrio.
Todavía quedan muchas preguntas por responder, especialmente sobre los mecanismos que relacionan el microbioma con la implantación embrionaria y el embarazo. Sin embargo, la metagenómica ya ha transformado la investigación en medicina reproductiva al revelar una dimensión biológica que hasta hace pocos años permanecía oculta.
A medida que las tecnologías de secuenciación y los métodos de análisis computacional continúen avanzando, permitirán ir más allá de la simple descripción de las comunidades microbianas para comprender cómo influyen en la salud humana. Este conocimiento contribuirá al desarrollo de herramientas diagnósticas más precisas y de estrategias cada vez más personalizadas en medicina reproductiva.
Referencias
- Moreno I, Codoñer FM, Vilella F, et al. Evidence that the endometrial microbiota has an effect on implantation success or failure. American Journal of Obstetrics and Gynecology. 2016. doi:10.1016/j.ajog.2016.09.075
- Moreno I, Garcia-Grau I, Perez-Villaroya D, et al. Endometrial microbiota composition is associated with reproductive outcome in infertile patients. Microbiome. 2022. doi:10.1186/s40168-021-01184-w