A pesar de que comprende una fracción de la biomasa de microorganismos de los ambientes exteriores, la ecología microbiana de los espacios construidos plantea implicaciones significativas para la salud inmunológica, neurológica y endocrina humana. En una revisión reciente publicada en la revista Reseñas de la naturaleza sobre microbiología, Los investigadores dilucidan la literatura sobre el microbioma interior, la dinámica microbiana dentro de los espacios construidos y su asociación con el bienestar humano.
Se centran en la relación entre las opciones de diseño de urbanización y los aumentos observados en las bacterias resistentes a los antibióticos y destacan los avances tecnológicos y las intervenciones específicas que pueden mejorar los resultados de salud pública de toda la población en el futuro.
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Fondo
El término “microbioma de interiores” comprende todas las bacterias, hongos, protistas, arqueas y virus que se encuentran en entornos construidos por el hombre (edificios), en particular aquellos utilizados para la habitación humana. El microbioma de interiores es un ecosistema dinámico, con comunidades que cambian constantemente en función del movimiento (de sus ocupantes humanos y no humanos) y de los aportes de los espacios exteriores circundantes (suelo, agua y aire).
Las investigaciones han revelado que la composición actual de las comunidades microbianas en interiores se ve sustancialmente afectada por la presencia de animales no humanos (mascotas), la proximidad a espacios verdes, la densidad de ocupantes y las opciones de diseño de los edificios (incluidos los materiales y los acabados de las superficies). Se ha observado, a su vez, que estas comunidades de microorganismos alteran significativamente los resultados de salud humana, contribuyendo a la desensibilización inmunológica (más prominente en individuos más jóvenes), cambios en la microbiota intestinal humana y aumentos repentinos de patógenos resistentes a los antibióticos.
En el mundo actual, caracterizado por una urbanización y un uso del suelo sin precedentes (alteraciones humanas de entornos naturales para convertirlos en edificaciones), resulta cada vez más imperativo comprender la interacción entre los microbiomas interiores y la salud inmunológica humana. Esta comprensión puede brindar a los urbanistas y desarrolladores los conocimientos científicos necesarios para optimizar sus opciones de uso del suelo y desarrollo, contribuyendo así a un futuro más saludable.
El microbioma interior y su ecología
Al igual que los ambientes exteriores, las comunidades microbianas interiores están condicionadas por factores fisicoquímicos, como la temperatura, el tipo de sustrato, la disponibilidad de nutrientes y la humedad/agua. Sin embargo, a diferencia de sus contrapartes exteriores, las comunidades microbianas interiores están sujetas a entornos extremadamente secos y, a menudo, deficientes en nutrientes.
Se ha observado que esto provoca disminuciones rápidas y pronunciadas en la biomasa microbiana después de la exposición a entornos construidos: los estudios han descubierto que más del 75% de todo el material genético bacteriano secuenciado de ambientes interiores pertenece a células muertas o lisadas. Desafortunadamente, los microbios que sobreviven suelen ser especies resistentes como Bacilo o aquellas que prosperan en tuberías de plomería y otras áreas a las que rara vez se accede (especies formadoras de biopelículas como Denitratisoma), lo que puede tener consecuencias profundas y a veces adversas para la salud humana.
El conocimiento de la densidad y la composición comunitaria de los microbiomas en espacios interiores es esencial en los entornos sanitarios y educativos. A pesar de que la desinfección frecuente da como resultado densidades de población microbiana y riqueza de especies bajas, estos entornos suelen estar dominados por taxones patógenos e incluso resistentes a los antimicrobianos, que los humanos pueden luego transmitir a sus viviendas.
“…la vigilancia del entorno construido es crucial para comprender los orígenes de los patógenos y la resistencia a los antimicrobianos y cómo se propaga la infección resistente a los antimicrobianos”.
Implicaciones para la salud
El impacto del microbioma de interiores en la salud es multifactorial. La investigación convencional sugiere que el microbioma de interiores puede tener un impacto directo en la salud humana, incluido el desarrollo de la inmunidad, las enfermedades infecciosas, las implicaciones de las alergias e incluso las enfermedades metabólicas (a través de su influencia en el microbioma intestinal humano). La exposición, o la falta de exposición, a antígenos microbianos o ambientales específicos (por ejemplo, el polen) puede afectar sustancialmente la inmunidad de las personas, en particular durante su infancia.
Estudios más recientes han revelado impactos sutiles en la salud de la rápida urbanización, incluyendo implicaciones para la salud mental y el recientemente descrito “síndrome del edificio enfermo”. El síndrome del edificio enfermo ocurre cuando las personas que pasan períodos prolongados en espacios interiores experimentan síntomas agudos relacionados con la salud o la comodidad sin causas subyacentes diagnosticables. Los investigadores plantean la hipótesis de que esta condición puede surgir de una mala ventilación, mala iluminación (que causa fatiga visual), radiación electromagnética excesiva (de los dispositivos electrónicos) e incluso la elección de los materiales de construcción.
Avances actuales en la investigación y perspectivas futuras
La investigación del microbioma en interiores es el resultado de la convergencia de la medicina, la ciencia ambiental, la atención médica pública y el diseño de edificios. Los recientes avances en las metodologías de extracción y secuenciación de ADN y ARN han permitido a los investigadores caracterizar y cuantificar los conjuntos microbianos en interiores, lo que proporciona datos esenciales para las investigaciones epidemiológicas.
La investigación orientada al futuro tiene como objetivo hacer realidad el concepto de “edificios saludables”: innovaciones de diseño adaptadas al bienestar humano y la sostenibilidad ambiental. Los desarrolladores y diseñadores están explorando formas de integrar los avances de la inteligencia artificial (IA) y los dispositivos inteligentes para lograr un control de la calidad del aire y de las superficies en tiempo real y respuestas automatizadas. Un desafío actual para lograr este objetivo es la importante carga financiera asociada con la construcción y la instalación iniciales de estos edificios inteligentes, con costos que se estima que son múltiples de los de las actividades de desarrollo convencionales.
“…la modernización de las estructuras existentes para que cumplan con estas normas avanzadas presenta obstáculos logísticos y financieros. La aclimatación de los ocupantes a estos entornos enriquecidos tecnológicamente también plantea inquietudes sobre la adaptabilidad cultural y conductual. Además, la ausencia de marcos regulatorios uniformes y de estandarización para definir qué constituye un edificio saludable agrega una capa de complejidad”.
Conclusiones
Los microbiomas de interiores están intrínsecamente vinculados a la salud de los seres humanos que viven bajo el mismo techo. Los avances en las técnicas “ómicas” y la naturaleza interdisciplinaria de la investigación sobre los microbiomas están ampliando nuestra comprensión de estas relaciones a menudo sutiles entre los seres humanos y los microbios y ayudando a dar forma a las futuras opciones de desarrollo y uso del suelo, que pueden culminar en un futuro paisaje urbano más saludable y ambientalmente sostenible.