Lesson 2.2Beginning a Case Study of Patient 23

MicrobiomeLesson Guides

Lesson 2.2

© The Regents of the University of California

1

32

Name: _____________________________________________ Date: ________________________

Microbiome—Lesson 2.2—Activity 4

Second Read of “The Human Microbiome”

Reread the sections: “Your Body: Home Sweet Home for Bacteria,” “Helpful Bacteria and Alien Invaders,” and “Antibiotics and the Microbiome” from “The Human Microbiome” article. Then, highlight or add annotations with your ideas to parts of the text that relate to Patient 23. Using your annotations, answer the questions below.

1. What do bacteria do in a healthy gut microbiome?

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

2. What is one type of bacteria found in a healthy gut microbiome?

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

3. What is a type of harmful bacteria found in the human gut microbiome?

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

4. What do harmful bacteria do in the gut microbiome?

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

© 2018 The Regents of the University of California. All rights reserved. Permission granted to photocopy for classroom use.

The Human Microbiome B1

The Human MicrobiomeA World Inside You

There’s a world filled with strange creatures. The creatures of this world are invisible, and they’re not human. Aliens sometimes threaten to invade the world these creatures call home. . . .

This world is not a far-off planet: it’s your body! The creatures are called microorganisms, and your body is home to more than 100 trillion of them. Microorganisms live on your skin, in your gut, in your nose and mouth, and pretty much everywhere else on and in your body.

Your Body: Home Sweet Home for Bacteria

The microorganisms living in and on your body range from fungi to eyelash mites, but most of them are bacteria. Bacteria are among the smallest microorganisms on Earth. Most are made of a single cell—that’s the tiny structure that makes up all living things. However, bacteria are not all the same. They come in different shapes, use different things as food, and live in different places. Thousands of different kinds of bacteria live in and on your body.

Even though they are tiny, bacteria are living things with the same basic needs that all living things share. The human body provides bacteria with the food and living space they need—that’s what makes our bodies such a good environment for bacteria. One word for an environment and the organisms living there is biome, so we call the bacteria living in and on the human body “the human microbiome.” All together, the bacteria living in an average human’s microbiome weigh

Your tongue is covered with bacteria like the ones in this photo, which was taken through a microscope. Bacteria are some of the smallest microorganisms that live in and on your body: these bacteria are actually 10,000 times smaller than they look in this photo! The bacteria colored green in this photo are 1 micrometer long, about 100 times too small to see with the naked eye. (The colors are not real: they were added to make the photo easier to see.)

This microscopic animal is an eyelash mite. It is harmless, and lives next to the roots of eyelashes. The photo was taken through a microscope, and shows the mite about 300 times larger than its actual size. This mite is about 210 micrometers in length. You might just barely be able to detect an eyelash mite with the naked eye in perfect conditions—if it weren’t nearly transparent!

Th

e H

um

an M

icro

bio

me

©

20

18 T

he

Reg

ents

of t

he

Un

iver

sity

of C

alifo

rnia

. All

righ

ts r

eser

ved

. P

erm

issi

on

gran

ted

to p

urc

has

er to

ph

oto

cop

y fo

r cl

assr

oo

m u

se.

Imag

e C

red

its:

(tl

) S

hu

tter

sto

ck; (

bl)

Get

ty Im

ages

; (in

sets

) S

cien

ce S

ou

rce

B2 The Human Microbiome

about 2 to 5 pounds. The number of bacteria in the microbiome of one human is millions of times greater than the number of people living on Earth!

Helpful Bacteria and Alien Invaders

Most bacteria in the human microbiome won’t hurt you. In fact, the opposite is true. Many bacteria do important jobs for the human body. For example, bacteria living in your gut help break down food that your body couldn’t digest otherwise. Other bacteria help protect your body from infection, which helps to keep you healthy. All these helpful bacteria use the food and shelter your body provides. You depend on these bacteria, and they depend on you.

Unfortunately, not all bacteria are helpful. Harmful bacteria can invade the human microbiome through cuts, spoiled food, and even the air we breathe. An invasion of harmful bacteria or other microorganisms is called an infection, and infections can make people very sick. For example, a type of bacteria called C. jejuni produces a poison that harms cells from the human gut. When those cells can’t function, the gut can’t repair itself. This kind of C. jejuni infection can cause diarrhea, vomiting, and fever—all the symptoms of food poisoning.

Antibiotics and the Microbiome

Often, doctors treat infections with antibiotics. Antibiotics are medicines that kill bacteria. Antibiotics can stop dangerous infections, and they save millions of lives every year.

However, antibiotics don’t just kill harmful bacteria—they kill helpful bacteria, too. A person who has just taken antibiotics has fewer bacteria than normal. Helpful bacteria will grow back in time, but often the bacteria that return are different from the ones that were there before. Taking antibiotics changes a person’s microbiome.

What people call “food poisoning” isn’t caused by poisoned food: it’s usually an infection with harmful bacteria such as C. jejuni. (People added the colors in this photo to make the bacteria easier to see.)

Th

e H

um

an M

icro

bio

me

©

20

18 T

he

Reg

ents

of t

he

Un

iver

sity

of C

alifo

rnia

. All

righ

ts r

eser

ved

. P

erm

issi

on

gran

ted

to p

urc

has

er to

ph

oto

cop

y fo

r cl

assr

oo

m u

se.

Imag

e C

red

it: S

cien

ce S

ou

rce

The Human Microbiome B3

Your Own Little World

Your body is the whole world to the bacteria of your microbiome. It’s an environment that provides microorganisms with everything they need, including food and space to live. What you do affects your bacteria, and they affect you, too. Your body is a world in miniature—a microbiome.

This microscope photo shows some bacteria in their natural environment: the human gut. The gut includes the intestines and stomach. In the photo, the bacteria appear 3,750 times larger than actual size. These bacteria are about 2 micrometers in length—nearly 50 times too small to see. (People added the colors in this photo to make the bacteria easier to see.)

This pie chart compares the relative amounts of different kinds of bacteria in a typical healthy human’s gut.

Th

e H

um

an M

icro

bio

me

©

20

18 T

he

Reg

ents

of t

he

Un

iver

sity

of C

alifo

rnia

. All

righ

ts r

eser

ved

. P

erm

issi

on

gran

ted

to p

urc

has

er to

ph

oto

cop

y fo

r cl

assr

oo

m u

se.

Imag

e C

red

it: S

cien

ce S

ou

rce

Bacilli (including L. reuteri)

Bacteriodaceae (including B. fragilis)

Prevotellaceae (including Prevotella)

Actinobacteria (including B. animalis)

Gammaproteobacteria (including E. coli)

Other

Space

32

Nombre: _____________________________________________ Fecha: _______________________

Microbioma—Lección 2.2—Actividad 4

Segunda lectura de “El microbioma humano”

Vuelve a leer las secciones “Tu cuerpo: hogar dulce hogar para bacterias”, “Bacterias útiles e invasores alienígenos”, y “Antibióticos y el microbioma” del artículo “El microbioma humano”. Luego, destaca o añade apuntes con tus ideas a las partes del texto que se relacionan al Paciente 23. Contesta las siguientes preguntas usando tus apuntes.

1. ¿Qué hacen las bacterias en un microbioma intestinal saludable?

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

2. ¿Cuál es un tipo de bacteria que se encuentra en un microbioma intestinal saludable?

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

3. ¿Cuál es un tipo de bacteria dañina que se encuentra en el microbioma intestinal humano?

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

4. ¿Qué hacen las bacterias dañinas en el microbioma intestinal?

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

© 2018 The Regents of the University of California. All rights reserved.

El microbioma humano B1

Tu lengua está cubierta de bacterias como aquellas en esta foto, la cual fue tomada a través de un microscopio. Las bacterias son unos de los microorganismos más pequeños que viven dentro y sobre tu cuerpo. Estas bacterias son en realidad 10,000 veces más pequeñas de lo que parecen en esta foto. Las bacterias coloreadas de verde en esta foto miden 1 micrómetro de largo, cerca de 100 veces demasiado pequeñas como para ver a simple vista. (Los colores no son reales. Fueron agregados para hacer la foto más fácil de entender).

El microbioma humanoUn mundo dentro de ti

Existe un mundo lleno de extrañas criaturas. Las criaturas de este mundo son invisibles, y no son humanos. Invasores de afuera a veces amenazan este mundo al que estas criaturas llaman hogar....

Ese mundo no es un planeta lejano.

¡Es tu cuerpo! Las criaturas se llaman microorganismos, y tu cuerpo es el hogar de más de 100 trillones de ellos. Los microorganismos viven sobre tu piel, en tu intestino, en tu nariz y boca, y prácticamente en cualquier otra parte sobre o dentro de tu cuerpo.

Tu cuerpo: hogar dulce hogar para bacterias

Los microorganismos que viven dentro y sobre tu cuerpo varían desde hongos hasta ácaros de pestaña, pero la mayoría de ellos son bacterias. Las bacterias se encuentran entre los microorganismos más pequeños en la Tierra. La mayoría están hechas de una sola célula, que es la diminuta estructura que conforma todos los seres vivientes. Sin embargo, no todas las bacterias son iguales. Vienen en diferentes formas, se alimentan de cosas diferentes y viven en diferentes lugares. Miles de tipos diferentes de bacterias viven dentro y sobre tu cuerpo.

Aunque diminutas, las bacterias son cosas vivientes con las mismas necesidades básicas que tienen en común todas las cosas vivientes. El cuerpo humano les proporciona a las bacterias la comida y el espacio que necesitan. Eso es lo que hace que nuestros cuerpos sean un ambiente tan favorable para las bacterias.

Este animal microscópico es un ácaro de pestaña. Es inofensivo y vive al lado de las raíces de las pestañas. La foto fue tomada a través de un microscopio, y muestra el ácaro unas 300 veces más grande de su tamaño real. Este ácaro mide aproximadamente 210 micrómetros de largo. Podrías detectar apenas un ácaro de pestaña a simple vista en perfectas condiciones, ¡si no fuera casi transparente!

El m

icro

bio

ma

hu

man

o

© 2

018

Th

e R

egen

ts o

f th

e U

niv

ersi

ty o

f Cal

iforn

ia. A

ll ri

ghts

res

erve

d.

Im

age

Cre

dit

s: (

tl)

Sh

utt

erst

ock

; (b

l) G

etty

Imag

es; (

inse

ts)

Sci

ence

So

urc

e

B2 El microbioma humano

Una palabra que se refiere a un ambiente y los organismos que lo habitan es bioma, por lo que llamamos las bacterias que viven dentro o sobre el cuerpo humano el “microbioma humano”. En total, las bacterias que viven en un microbioma humano promedio pesan aproximadamente 2 a 5 libras. El número de bacterias en el microbioma de solo un ser humano es ¡millones de veces más grande que el número de personas que viven en la Tierra!

Bacterias útiles e invasores alienígenos

La mayoría de las bacterias en el microbioma humano no te harán daño. De hecho, por el contrario, muchas bacterias llevan a cabo tareas importantes para el cuerpo humano. Por ejemplo, las bacterias que viven en tu intestino ayudan a descomponer comida que tu cuerpo no podría digerir de otro modo. Otras bacterias ayudan a proteger tu cuerpo contra infección, lo que ayuda a que te mantengas sano/a. Todas estas bacterias útiles usan la comida y el espacio habitable que proporciona tu cuerpo. Tú dependes de estas bacterias, y ellas dependen de ti.

Desafortunadamente, no todas las bacterias son útiles. Bacterias dañinas pueden invadir el microbioma humano a través de lesiones, comida podrida y aún el aire que respiramos. Una invasión de bacterias dañinas u otros microorganismos se llama una infección, y las infecciones pueden enfermar a la gente gravemente. Por ejemplo, un tipo de bacteria llamada C. jejuni produce un veneno que daña las células del intestino humano. Cuando aquellas células no pueden funcionar, el intestino no puede repararse a sí mismo. Este tipo de infección de C. jejuni puede causar diarrea, vómitos y fiebre: todos los síntomas de una intoxicación por alimentos.

La intoxicación por alimentos es en realidad una infección con dañinas bacterias como C. jejuni. (Esta foto tiene colores agregados para hacer que las bacterias sean fáciles de ver).

Antibióticos y el microbioma

Con frecuencia, los/as doctores/as tratan las infecciones con antibióticos. Los antibióticos son medicinas que matan las bacterias. Los antibióticos pueden detener infecciones peligrosas, y salvan millones de vidas cada año.

Sin embargo, los antibióticos no solo matan bacterias dañinas. También matan bacterias útiles. Una persona que ha tomado antibióticos recientemente tiene menos bacterias que lo normal. Las bacterias útiles volverán a crecer con el tiempo, pero con frecuencia las bacterias que regresan son diferentes de aquellas que estaban ahí. Tomar antibióticos cambia el microbioma de una persona.

El m

icro

bio

ma

hu

man

o

© 2

018

Th

e R

egen

ts o

f th

e U

niv

ersi

ty o

f Cal

iforn

ia. A

ll ri

ghts

res

erve

d.

Im

age

Cre

dit

: Sci

ence

So

urc

e

El m

icro

bio

ma

hu

man

o

© 2

018

Th

e R

egen

ts o

f th

e U

niv

ersi

ty o

f Cal

iforn

ia. A

ll ri

ghts

res

erve

d.

Im

age

Cre

dit

: Sci

ence

So

urc

e

El microbioma humano B3

Tu propio pequeño mundo

Tu cuerpo es el mundo entero para las bacterias de tu microbioma. Es un ambiente que le proporciona a los microorganismos todo lo que necesitan, incluyendo comida y espacio habitable. Lo que tú haces afecta tus bacterias, y ellas te afectan a ti también. Tu cuerpo es un mundo en miniatura. Es un microbioma.

Esta gráfica circular compara las cantidades relativas de diferentes tipos de bacterias en el intestino de un ser humano saludable típico.

Esta foto tomada por un microscopio muestra algunas bacterias en su ambiente natural: el intestino humano. Lo que llamamos “el intestino” incluye los intestinos y el estómago. En la foto, las bacterias aparecen 3,750 veces más grandes que su tamaño real. Estas bacterias miden alrededor de 2 micrómetros de largo, casi 50 veces demasiado pequeñas como para verlas. (Esta foto tiene colores agregados para hacer que las bacterias sean más fáciles de ver).

El m

icro

bio

ma

hu

man

o

© 2

018

Th

e R

egen

ts o

f th

e U

niv

ersi

ty o

f Cal

iforn

ia. A

ll ri

ghts

res

erve

d.

Im

age

Cre

dit

: Sci

ence

So

urc

e

El m

icro

bio

ma

hu

man

o

© 2

018

Th

e R

egen

ts o

f th

e U

niv

ersi

ty o

f Cal

iforn

ia. A

ll ri

ghts

res

erve

d.

Im

age

Cre

dit

: Sci

ence

So

urc

e