De la Tierra primitiva al microbioma que vive dentro de nosotros
From Bile Acids to a Gas-Producing Microbiome Phenotype: A Novel
Mechanism of Host–Microbiome Communication (De los ácidos biliares a un fenotipo del microbioma productor de gas: un nuevo mecanismo de comunicación entre el huésped y el microbioma)
BioRxiv, preprint. M. Strus, doi: https://doi.org/10.64898/2026.08.24.746699
Durante toda la semana hemos hablado de gases. Del aire que respiramos, del oxígeno que administramos, del dióxido de carbono que eliminamos, de presiones, flujos, mezclas y concentraciones. Para quienes trabajamos en Medicina Respiratoria, los gases forman parte de nuestra vida cotidiana: medimos cuánto oxígeno necesita un paciente, cuánto CO₂ retiene, cómo se distribuye el aire dentro del pulmón y qué presión necesitamos para mantener abiertos unos alvéolos enfermos.
Podríamos sentirnos, con cierta razón, especialistas en gases.
Pero llegamos muy tarde.
Mucho antes de que existiera un pulmón, mucho antes de que aparecieran los mamíferos y muchísimo antes de que alguien inventara un ventilador, los primeros microorganismos de la Tierra ya vivían en un mundo dominado por gases, minerales, calor, océanos primitivos y una atmósfera completamente diferente de la actual.
La Tierra de hace más de 3,500 millones de años no tenía el aire que hoy conocemos. La vida comenzó en ambientes hostiles, con microorganismos capaces de obtener energía mediante reacciones químicas que no dependían del oxígeno atmosférico moderno. Algunos sobrevivían cerca de fuentes hidrotermales, otros utilizaban compuestos de azufre, hidrógeno, metano o dióxido de carbono. La capacidad de producir, consumir y transformar gases no fue una curiosidad metabólica: fue una de las herramientas fundamentales de la vida primitiva.
En cierto sentido, los primeros expertos en gases no fuimos nosotros. Fueron ellos. Y nunca desaparecieron.
De los microorganismos ancestrales a los mamíferos
La historia evolutiva continuó. Llegaron organismos multicelulares, peces, vertebrados terrestres y, millones de años después, mamíferos. El pulmón de los vertebrados es una adquisición evolutiva relativamente reciente comparada con la antigüedad de la vida microbiana. Recordemos que el pulmón apareció aproximadamente hace 350–400 millones de años, mientras los microorganismos llevaban ya miles de millones de años adaptándose al planeta.
Cada animal que apareció en esa larga historia evolutiva llevó consigo microorganismos.
Un mamut no era solamente un mamut. Era también un ecosistema.
En su piel, boca, intestino y probablemente en sus vías respiratorias vivían comunidades microbianas adaptadas a su alimentación, su ambiente, su temperatura y su fisiología. La idea del microbioma ancestral recuerda que nuestra relación con los microorganismos no comenzó con la civilización, los hospitales o los antibióticos. Nos acompaña desde mucho antes de ser humanos.
Nuestros antepasados mamíferos evolucionaron junto con microorganismos que aprendieron a vivir en nosotros mientras nosotros aprendíamos a vivir con ellos.
Por eso hoy quizá resulte incompleto hablar del organismo humano como si fuera una entidad aislada.
Somos humanos. Pero también somos hábitat.
El ecosistema que llevamos dentro
El microbioma intestinal es probablemente el ejemplo más conocido. Allí viven comunidades capaces de transformar nutrientes, sintetizar moléculas, modificar ácidos biliares, producir metabolitos e interactuar con el sistema inmunológico.
Y también generan gases: Hidrógeno, Dióxido de carbono, Metano, Sulfuro de hidrógeno. Además de numerosos compuestos volátiles.
Durante mucho tiempo los consideramos productos finales de fermentación: material gaseoso que se acumulaba, producía distensión y finalmente debía ser eliminado.
Una perspectiva razonable desde la fisiología clásica. Pero probablemente incompleta desde la biología.
Porque esos gases no existen aislados. Forman parte de redes metabólicas. Lo que produce un microorganismo puede ser utilizado por otro. Un gas puede modificar el ambiente químico de una comunidad y cambiar qué especies prosperan, cuáles se inhiben y qué rutas metabólicas predominan.
Lo que nosotros interpretamos como “gas intestinal” puede ser el resultado visible de una actividad microscópica muchísimo más compleja.
El pulmón tampoco está solo
Durante generaciones aprendimos que el pulmón sano era esencialmente estéril. Hoy sabemos que esa idea era demasiado simple.
El tracto respiratorio alberga un microbioma pulmonar dinámico, relacionado con el sistema inmunológico y susceptible de modificarse en enfermedad. El pulmón no debe entenderse únicamente como una superficie de intercambio gaseoso, sino también como un ecosistema en interacción permanente con el huésped.
Cada día inspiramos miles de litros de aire que transportan partículas y microorganismos. Moco, cilios, inmunidad innata, surfactante y macrófagos forman parte de un sistema extraordinariamente sofisticado que permite tolerar, eliminar o controlar aquello que entra.
La relación entre microorganismos y pulmón tampoco está aislada del resto del organismo.
Existe comunicación entre intestino y pulmón, pero también entre intestino y cerebro, corazón, hígado, riñón y sistema inmunológico.
Esto es lo que solemos llamar ejes microbioma-órgano. No son tubos anatómicos. Son redes de comunicación.
Metabolitos, citocinas, productos bacterianos, células inmunológicas y señales químicas circulan entre tejidos aparentemente distantes. Y aquí los gases vuelven a entrar en escena.
Los gases que podrían no ser simplemente residuos
Sabemos desde hace años que algunas moléculas gaseosas actúan como mensajeros biológicos.
El óxido nítrico regula el tono vascular y participa en múltiples procesos celulares.
El monóxido de carbono, pese a su conocida toxicidad en concentraciones elevadas, también se produce dentro del organismo y participa en determinadas vías de señalización.
El sulfuro de hidrógeno puede intervenir en metabolismo, inflamación y regulación celular.
La frontera entre “gas”, “metabolito” y “mensaje” resulta mucho menos rígida de lo que parecía.
El preprint que motivó nuestro escrito lleva esa idea hacia el microbioma. Los investigadores estudiaron una cepa clínica de Escherichia coli con elevada producción gaseosa y observaron que distintos ácidos biliares modificaban intensamente esa producción. El ácido cólico y el desoxicólico la aumentaban, mientras el quenodesoxicólico prácticamente la suprimía.
Eso significa algo interesante: el huésped modifica el ambiente de la bacteria y la bacteria modifica su metabolismo en respuesta.
No parece simplemente una fábrica que produce gas de manera constante. Es un organismo que interpreta el entorno. Pero el experimento dio otro paso.
Los gases producidos por esas bacterias fueron expuestos a células humanas cultivadas. No ocasionaron una destrucción masiva. En cambio, modificaron la expresión de genes relacionados con inflamación, matriz extracelular, estrés oxidativo, proteostasis y autofagia.
Ese hallazgo no demuestra todavía que exista un verdadero “idioma gaseoso” entre microbioma y huésped. Pero sí plantea una posibilidad fascinante:
Una atmósfera química generada por microorganismos puede influir sobre nuestras células sin necesidad de que la bacteria las invada.
Biofilms: las ciudades microscópicas
Para comprenderlo ayuda abandonar otra imagen antigua: la bacteria solitaria flotando en un líquido. En muchas circunstancias los microorganismos viven organizados en biofilms.
Un biofilm es una comunidad estructurada rodeada por una matriz que los propios microorganismos producen. Existen gradientes de nutrientes, oxígeno, pH y metabolitos; hay cooperación, competencia, defensa y adaptación.
La presentación que trabajamos utiliza una frase particularmente sencilla:
“El moco es un medio de vida.”
En el sistema respiratorio esto adquiere enorme importancia. Un moco alterado puede convertirse no solamente en una secreción difícil de eliminar, sino en un ecosistema donde los microorganismos se organizan, construyen biofilms y modifican su comportamiento.
Dentro de esas comunidades existe comunicación.
Una de las formas mejor estudiadas es el quorum sensing, mediante el cual las bacterias producen y detectan moléculas químicas y modifican colectivamente su conducta cuando alcanzan determinadas densidades. También se han descrito mecanismos de comunicación eléctrica y otras formas de señalización microbiana.
¿Participan también los gases? Probablemente algunos sí intervengan en el microambiente y la señalización.
Pero aquí conviene detenerse. No podemos afirmar todavía que toda producción gaseosa sea comunicación ni que la flatulencia constituya, literalmente, una conversación bacteriana.
Sería una magnífica metáfora. Todavía no una conclusión científica.
De la Tierra primitiva a nuestro intestino
Lo extraordinario es la continuidad.
Los microorganismos primitivos aprendieron a vivir utilizando gases. Los ecosistemas microbianos actuales siguen produciéndolos y consumiéndolos. Los mamíferos evolucionaron junto con esos microorganismos. El mamut tuvo los suyos. Nosotros tenemos los nuestros.
Y ahora empezamos a descubrir que aquello que durante décadas consideramos desecho podría participar también en regulación metabólica y señalización.
La simbiosis humana no es silenciosa: fermenta, oxida, reduce, Difunde, produce metabolitos, forma comunidades. Y modifica continuamente el ambiente donde viven nuestras propias células.
Lo que todavía debemos demostrar
El trabajo experimental que inspira esta historia sigue siendo un preprint, no revisado aún por pares. Utilizó una cepa bacteriana procedente de un solo paciente y modelos celulares in vitro. Todavía no se conocen con precisión todas las moléculas gaseosas responsables de los efectos observados.
Por tanto, no podemos afirmar que exista ya un sistema definido de “comunicación gaseosa microbioma-humano”. Tampoco podemos atribuir enfermedades específicas a estos gases a partir de este experimento. Pero la hipótesis merece atención. Porque modifica una interpretación antigua.
Quizá ya no debamos interrogarnos simplemente: ¿qué gases produce el microbioma?
Tal vez debamos empezar a buscar respuestas más profundas:
¿qué hacen esos gases una vez producidos, quién los utiliza, qué células los perciben y qué información biológica contienen?
Quienes trabajamos en Medicina Respiratoria estamos acostumbrados a pensar que el gas transporta materia: oxígeno hacia los tejidos y dióxido de carbono hacia fuera del organismo.
La biología está recordándonos que algunas veces puede transportar algo más: una señal, una modificación del ambiente, una orden metabólica y quizá incluso una parte de una conversación. “Este hallazgo obliga a ampliar la interpretación, la cuestión ya no se limita a identificar qué gases produce el microbioma, sino a comprender su destino biológico, sus efectos y su posible función señalizadora.”
Y entonces aparece una pequeña lección de humildad. Nosotros llevamos poco tiempo manejando gases con ventiladores, sensores y monitores. Los microorganismos llevan miles de millones de años haciéndolo. Tal vez los profesionales respiratorios no seamos los primeros expertos en gases de la historia. Sólo somos los últimos en llegar a una conversación que comenzó mucho antes de nosotros.