El microbioma es el término colectivo para todos los microorganismos y su material genético presentes en un entorno específico 4). El microbioma de la superficie ocular (OSM) se refiere a la comunidad de bacterias, hongos y virus que residen normalmente en la conjuntiva y la córnea 2). La flora de los párpados y las pestañas se considera parte del microbioma cutáneo.
En comparación con otras superficies corporales y membranas mucosas, la superficie ocular sana tiene una carga microbiana extremadamente baja y se denomina “paucimicrobiana” 4). Se detectan aproximadamente 0.05 bacterias por célula conjuntival, lo que equivale a aproximadamente 1/150 de la de la piel facial o la mucosa oral 4). Esta baja carga microbiana se atribuye a la presión selectiva de las enzimas antimicrobianas (lisozima, lactoferrina, defensinas) en las lágrimas y a los mecanismos de eliminación física del parpadeo y el reflejo lagrimal 4).
Los microorganismos comensales en la superficie ocular inhiben competitivamente la colonización de patógenos y contribuyen a la maduración y regulación de la inmunidad local 1)2). Cuando este equilibrio se altera, se denomina disbiosis, y se han reportado asociaciones con diversas enfermedades oculares.
Tenga en cuenta que aún no se ha establecido una definición precisa del “microbioma central” (el conjunto de microorganismos comúnmente presentes en un entorno específico) 4). Los desafíos técnicos en entornos de baja biomasa y la variabilidad de los datos dificultan la estandarización.
El microbioma de la superficie ocular es la totalidad de bacterias, hongos y virus que residen normalmente en la conjuntiva y la córnea. Participa en el mantenimiento de la homeostasis y la defensa contra patógenos, y su desequilibrio (disbiosis) se asocia con muchas enfermedades oculares. Para más detalles, consulte la sección “Fisiopatología”.
Los datos integrados de cinco estudios mediante secuenciación metagenómica de escopeta muestran que las bacterias constituyen en promedio el 91% de los microorganismos de la superficie ocular, los virus un promedio del 5%, y los hongos y otros eucariotas un promedio del 4% 4).
Bacterias
Tres filos principales: Proteobacteria (promedio 45%), Actinobacteria (promedio 23%) y Firmicutes (promedio 19%). Se detectan de manera consistente independientemente del método 4).
Género más abundante: Corynebacterium (detectado en 17/18 estudios, promedio ponderado 11%). Le siguen Pseudomonas, Staphylococcus, Streptococcus y Acinetobacter 4).
Método de cultivo: Los estafilococos coagulasa negativos (ECN) son los más aislados, seguidos de Corynebacterium y Propionibacterium 3).
Virus
TTV (virus Torque teno): El virus más predominante en la superficie ocular. Se detecta en el 86.3% de la conjuntiva sana 4).
Bacteriófagos: Virus que infectan bacterias y regulan la densidad y distribución de las poblaciones bacterianas 4).
Otros: MSRV, HERV-K (retrovirus endógeno humano K), MCV y VPH se detectan con baja frecuencia 4).
Hongos
Dos filos principales: Basidiomycota (promedio 78.67%) y Ascomycota (promedio 19.54%) 4).
Hongos centrales: Malassezia (74.65%) presente en más del 80% de todos los sujetos. Le siguen Rhodotorula, Davidiella, Aspergillus y Alternaria 4).
Patógenos oportunistas: Fusarium, Aspergillus y Malassezia también están presentes en ojos sanos.
La alteración del microbioma de la superficie ocular se asocia con muchas enfermedades oculares. A continuación se muestran las principales enfermedades y los cambios en la flora bacteriana.
| Enfermedad | Géneros aumentados | Géneros disminuidos |
|---|---|---|
| Queratitis bacteriana | Streptococcus, Pseudomonas | — |
| Disfunción de las glándulas de Meibomio | Staphylococcus, Sphingomonas | Corynebacterium |
| Síndrome de Stevens-Johnson | Pseudomonas, Acinetobacter | — |
En pacientes con síndrome de Stevens-Johnson (SJS), la tasa de cultivo positivo en la conjuntiva es del 60%, significativamente mayor que el 10% en individuos sanos 3). La secuenciación del ARNr 16S ha reportado un aumento en la diversidad alfa y un incremento de Lactobacillus, Bacteroides, Pseudomonas, Staphylococcus y Acinetobacter 3).
El microbioma conjuntival de los pacientes diabéticos tiene mayor diversidad que el de los individuos sanos, con un aumento de Acinetobacter y predominio de Proteobacteria 5).
Los factores que alteran la composición del microbioma de la superficie ocular son diversos.
El uso de lentes de contacto aumenta las bacterias relacionadas con la piel, como Pseudomonas y Acinetobacter, en el microbioma de la superficie ocular, mientras que disminuye las bacterias comensales normales. Los lentes actúan como un vehículo para transferir microbios de la piel al ojo, lo que puede aumentar el riesgo de queratitis microbiana.
El método de cultivo tradicional tiene una larga historia pero baja sensibilidad. La tasa de positividad del cultivo en la superficie ocular sana es solo del 10 al 13% 3). El cultivo tiene la ventaja de detectar solo bacterias viables, pero no puede detectar la mayoría de las bacterias difíciles de cultivar, virus u hongos 4).
Este método consiste en amplificar por PCR el gen 16S rRNA y luego secuenciarlo 4). Puede detectar más del triple de diversidad que el cultivo 3). Sin embargo, solo se dirige a bacterias y no puede detectar virus ni hongos. El sesgo de amplificación por PCR puede afectar los resultados 4).
Este método fragmenta y secuencia todo el ADN de una muestra. Puede detectar simultáneamente bacterias, virus, hongos y arqueas, y también permite el análisis de perfiles funcionales 4). Sin embargo, en entornos de baja biomasa, la contaminación por fragmentos cortos (incluida la contaminación de los kits de extracción de ADN, conocida como “kitome”) es un problema 4).
Las características de cada método se resumen a continuación.
| Método | Objetivo | Ventajas/Limitaciones |
|---|---|---|
| Cultivo | Solo bacterias viables | Baja sensibilidad (tasa de positividad 10-13%) |
| 16S rRNA | Solo bacterias | Alta sensibilidad pero con sesgo de PCR |
| Escopeta | Todos los microorganismos | Integral pero susceptible a la contaminación |
En muestras de baja biomasa, es necesaria la eliminación del ADN del huésped o el enriquecimiento del microbioma. La lisis celular selectiva del huésped puede aumentar el contenido relativo de ADN bacteriano hasta 10 veces 4). En el futuro, se requiere el establecimiento de protocolos estandarizados que incluyan controles positivos y negativos 4).
Actualmente no existe un tratamiento establecido dirigido específicamente a la disbiosis del microbioma de la superficie ocular. El manejo actual se divide en modificaciones del estilo de vida e intervenciones en fase de investigación.
Existen informes de que los probióticos orales mejoran la secreción lagrimal y el TBUT en el ojo seco, pero son hallazgos en fase de investigación y no un tratamiento estándar. Se ha propuesto la modulación inmunológica a través del eje intestino-ojo como mecanismo de acción. Para más detalles, consulte la sección «Fisiopatología».
La homeostasis de la superficie ocular se mantiene mediante mecanismos de defensa multicapa2)4).
Defensas físicas y químicas
Reflejo de parpadeo y lagrimeo: Elimina mecánicamente los microorganismos4).
Proteínas antimicrobianas lagrimales: Lisozima, lactoferrina, mucina y defensinas inhiben el crecimiento bacteriano4). El 9% del proteoma lagrimal participa en la función antimicrobiana4).
Uniones estrechas epiteliales: Las uniones estrechas entre las células epiteliales de la córnea y la conjuntiva forman una barrera física2).
Defensas inmunológicas
CALT: Tejido linfoide asociado a la conjuntiva. Estructuras foliculares que contienen células dendríticas, linfocitos B y T, responsables tanto de la tolerancia inmunológica como de la vigilancia inmunitaria2).
IgA secretora: Producida por células plasmáticas productoras de IgA en la glándula lagrimal y la conjuntiva. Inhibe la adhesión de patógenos y recubre las bacterias comensales de forma no inflamatoria2).
Células γδT, células MAIT, células NKT: Células T no convencionales presentes en el epitelio, que conectan la inmunidad innata y adaptativa2).
Corynebacterium mastitidis es una bacteria comensal no patógena que se encuentra con frecuencia en la superficie ocular 2). Esta bacteria estimula las células γδT de la conjuntiva para inducir la secreción de IL-17 e IL-22 2).
TLR2, TLR4 y TLR5 en el epitelio corneal se localizan intracelularmente a nivel de células aladas y basales, no en la superficie 2). Esta ubicación estratégica mantiene un estado de “inmunosilencio”, evitando respuestas inflamatorias innecesarias al contacto con bacterias comensales 2). Cuando el epitelio se daña, estos TLR se activan e inician cascadas inflamatorias posteriores.
Se han propuesto las siguientes vías a través de las cuales la disbiosis de la microbiota intestinal induce enfermedades de la superficie ocular 2):
En modelos animales, la superficie ocular de ratones libres de gérmenes muestra disminución de la densidad de células caliciformes y daño epitelial, que mejora con el trasplante fecal 5).
C. mastitidis es una bacteria comensal no patógena que estimula las células γδT de la conjuntiva para inducir la secreción de IL-17 e IL-22. Esto conduce a la producción de péptidos antimicrobianos, reclutamiento de neutrófilos y fortalecimiento de la barrera epitelial, previniendo la colonización por patógenos.
Kittipibul et al. (2021) compararon el microbioma conjuntival de 20 ojos de pacientes con síndrome de Stevens-Johnson y 20 ojos de controles sanos 3). Mediante cultivo, el 60% del grupo con síndrome de Stevens-Johnson fue positivo, en comparación con el 10% del grupo sano. La secuenciación del ARNr 16S identificó Pseudoalteromonadaceae, Vibrionaceae, Burkholderiaceae y Enterobacteriaceae como el microbioma central en el grupo con síndrome de Stevens-Johnson. El grupo con cultivo positivo tuvo puntuaciones de gravedad de la enfermedad significativamente más altas (p=0.016).
Peter et al. (2023) informaron la asociación entre el microbioma de la superficie ocular sana y el proteoma lagrimal 4). De 2172 proteínas lagrimales, el 9% participaba en la función antimicrobiana. Las vías del metabolismo de aminoácidos se destacan como un punto de contacto entre las bacterias de la superficie ocular y la composición lagrimal, sugiriendo que Corynebacterium puede contribuir al metabolismo de aminoácidos.
Los bacteriófagos son reguladores principales de las poblaciones bacterianas y se están investigando como alternativas terapéuticas a los antibióticos 4). También se han detectado fagos de la familia Siphoviridae en la superficie ocular, y podrían convertirse en futuros objetivos terapéuticos 4).
Se está estudiando el tratamiento de enfermedades de la superficie ocular mediante la manipulación de la microbiota intestinal 2). Se están realizando ensayos clínicos de FMT en pacientes con síndrome de Sjögren, pero se necesita más investigación para dilucidar la relación fisiopatológica entre la microbiota intestinal y la superficie ocular 5).
Establecer protocolos de análisis estandarizados en entornos de baja biomasa es una prioridad urgente 4). Se espera que los análisis multicapa que integren metagenómica, proteómica y metabolómica profundicen la comprensión funcional del microbioma de la superficie ocular 3).
