Diversidad del microbioma: cómo se mide e interpreta
La diversidad del microbioma es una forma de describir cuántos tipos de microorganismos se detectan en una muestra y cómo se distribuyen sus abundancias. En los análisis de microbiota suele dividirse en diversidad alfa, que mide la variedad dentro de una muestra, y diversidad beta, que compara la composición de varias muestras. Estas métricas pueden aportar contexto, pero una puntuación aislada no diagnostica una enfermedad ni define por sí sola la salud intestinal.
En esta guía encontrarás una explicación sencilla de las métricas más habituales, cómo se calculan, por qué los resultados de distintos laboratorios no siempre son comparables y cómo leer un informe comercial con prudencia.
Qué significa una puntuación de diversidad del microbioma
Una puntuación de diversidad es un resumen estadístico de una comunidad microbiana, normalmente analizada a partir de una muestra de heces. El laboratorio identifica secuencias genéticas y las agrupa en unidades como especies, características o ASV. Después aplica una o varias métricas para describir la comunidad.
La diversidad no depende únicamente del número de microorganismos detectados. También importa su abundancia relativa: una muestra con muchas especies, pero dominada casi por completo por una sola, puede tener una diversidad distinta de otra con el mismo número de especies distribuidas de forma más uniforme.
No existe una puntuación universal del microbioma. Un informe puede mostrar un índice de Shannon, riqueza observada, uniformidad de Pielou o diversidad filogenética de Faith, entre otros. Por eso, antes de interpretar un número conviene comprobar qué métrica se utilizó, cómo se procesaron los datos y con qué población se comparó.
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Diversidad alfa y beta: diferencia en términos simples
Qué es la diversidad alfa
La diversidad alfa describe la variedad microbiana dentro de una muestra concreta. Responde principalmente a dos preguntas: cuántos tipos se detectan y qué tan equilibrada es su distribución. Es la dimensión que suele estar detrás de expresiones como puntuación de diversidad de una persona.
Por ejemplo, imagina dos jardines. El primero tiene diez especies de plantas, pero una ocupa casi todo el espacio. El segundo también tiene diez especies y todas ocupan una proporción parecida. La riqueza es igual, pero la diversidad alfa puede ser diferente por la distinta uniformidad.
Qué es la diversidad beta
La diversidad beta compara dos o más muestras. En términos sencillos, indica cuánto se parecen o se diferencian sus comunidades microbianas. La comparación puede hacerse entre personas, grupos de estudio o distintas muestras de una misma persona tomadas en momentos diferentes.
Dos muestras pueden tener una diversidad alfa parecida y, aun así, contener microorganismos diferentes. Por eso alfa y beta no son resultados alternativos: responden a preguntas distintas y se interpretan conjuntamente cuando el análisis está diseñado para ello.
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Cómo se calcula la diversidad alfa
El cálculo comienza con una tabla de datos que indica qué unidades microbianas se detectaron y cuántas lecturas corresponden a cada una. Las lecturas no equivalen necesariamente al número exacto de células, por lo que las métricas representan estimaciones dependientes del método de muestreo y secuenciación.
De forma general, el laboratorio puede seguir estos pasos:
- Extraer y secuenciar material genético de la muestra.
- Identificar o agrupar las secuencias en taxones, ASV u otras unidades analíticas.
- Revisar la calidad y la profundidad de las lecturas.
- Aplicar un método de normalización o transformación cuando sea necesario.
- Calcular una o varias métricas de diversidad alfa.
La elección de la métrica cambia el significado del resultado. Una medida puede centrarse en el número de unidades detectadas y otra dar más peso a la uniformidad o a las relaciones evolutivas entre ellas.
Riqueza observada
La riqueza observada es el recuento de las especies, ASV o características detectadas en una muestra. Es fácil de entender, pero depende mucho de la profundidad de secuenciación: cuanto mayor sea el número de lecturas, más posibilidades hay de detectar microorganismos poco abundantes.
Por esta razón, una riqueza más alta no demuestra necesariamente que una muestra tenga una comunidad biológicamente mejor. Las diferencias técnicas entre muestras pueden influir tanto como las diferencias reales.
Índice de Shannon
El índice de Shannon combina la riqueza y la uniformidad. Considera cuántas unidades hay y cómo se reparte su abundancia relativa. En términos generales, un valor más alto indica una comunidad con más unidades y una distribución menos dominada por unas pocas, mientras que un valor más bajo puede reflejar menor riqueza, mayor dominancia o ambas.
Su fórmula suele expresarse como H = -Σ pi ln(pi), donde pi representa la proporción de cada unidad microbiana. No es necesario calcularla para interpretar un informe, pero conocer su lógica ayuda a entender por qué dos muestras con la misma riqueza pueden tener valores de Shannon diferentes.
Uniformidad de Pielou
La uniformidad de Pielou se centra en qué tan equilibradas están las abundancias. Un valor alto significa que las unidades detectadas tienen proporciones relativamente parecidas; un valor bajo indica que unas pocas dominan. Esta métrica puede ayudar a separar el número de unidades de su distribución.
Diversidad filogenética de Faith
La diversidad filogenética de Faith incorpora la distancia evolutiva entre los microorganismos detectados. Dos muestras pueden tener el mismo número de unidades, pero una puede incluir linajes más alejados entre sí. La métrica aporta una perspectiva adicional, aunque no permite deducir por sí sola la función real de la microbiota ni el estado de salud de una persona.
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La diversidad beta se calcula comparando perfiles microbianos mediante una medida de distancia o disimilitud. El resultado expresa cuánto difieren las muestras según los datos incluidos en el análisis. Algunas métricas consideran solo presencia y ausencia; otras también incorporan la abundancia relativa o las relaciones filogenéticas.
Bray-Curtis
La distancia de Bray-Curtis compara las abundancias relativas de las unidades microbianas. En muchas implementaciones, un valor cercano a cero indica perfiles más parecidos y un valor mayor indica más disimilitud. La escala exacta y su interpretación deben confirmarse en el informe del laboratorio.
UniFrac
UniFrac utiliza información filogenética. La versión no ponderada se enfoca principalmente en la presencia o ausencia de linajes, mientras que la ponderada también considera sus abundancias. Estas medidas pueden resultar útiles en investigación, pero una distancia concreta no indica automáticamente que una persona esté sana o enferma.
Qué muestra un gráfico PCoA
Los resultados beta suelen visualizarse mediante un gráfico de análisis de coordenadas principales, conocido como PCoA. Cada punto representa una muestra y, en general, los puntos cercanos tienen perfiles más parecidos según la distancia elegida. Los ejes son combinaciones matemáticas y no equivalen directamente a una causa clínica.
Un punto alejado del grupo de referencia solo indica que el perfil es diferente dentro de ese conjunto de datos. No confirma una alteración concreta y debe valorarse junto con el método utilizado, la calidad de la muestra y la información clínica disponible.
Por qué no existe una puntuación normal universal
Los valores de diversidad dependen de numerosos factores:
- La métrica empleada y las unidades taxonómicas definidas.
- La técnica de secuenciación y la región genética analizada.
- La profundidad y la calidad de las lecturas.
- El método de normalización y el tratamiento de los datos.
- La población de referencia, la edad, la dieta y el entorno.
- Medicamentos recientes, infecciones, cambios de rutina y el momento de la toma.
Un percentil solo tiene sentido en relación con la base de datos que lo generó. Por ejemplo, estar en un percentil alto significa que el valor supera al de una proporción determinada de ese grupo de comparación; no significa que exista un umbral clínico universal.
Profundidad de secuenciación, rarefacción y normalización
La profundidad de secuenciación es el número de lecturas obtenidas de una muestra. Una muestra con más lecturas puede revelar unidades raras que no aparecen en otra con menos cobertura. Si se comparan directamente, la primera podría parecer más rica por razones técnicas.
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La rarefacción iguala el número de lecturas mediante un submuestreo. Puede facilitar ciertas comparaciones, aunque descarta parte de los datos y tiene limitaciones. Otros métodos utilizan transformaciones o modelos estadísticos para tener en cuenta las diferencias de profundidad sin aplicar exactamente el mismo procedimiento.
No hay una única solución adecuada para todos los análisis. Lo importante es que el informe explique cómo se procesaron las muestras y que las comparaciones se realicen con métodos compatibles. Evita comparar una puntuación de un laboratorio con otra publicada por un estudio o por una empresa diferente sin conocer sus metodologías.
La diversidad y la salud intestinal
En investigación, algunas características de la microbiota se han asociado con determinados estados de salud, pero una asociación no demuestra causalidad. La diversidad es un indicador ecológico y no una prueba diagnóstica. Una puntuación baja o alta puede tener distintos significados según la persona, el contexto y la métrica utilizada.
Además, más diversidad no siempre significa mejor salud. Una muestra puede incluir microorganismos poco deseables y seguir mostrando un índice elevado. Del mismo modo, una diversidad menor no identifica por sí sola una enfermedad ni demuestra que sea necesario tomar un suplemento o modificar drásticamente la alimentación.
La interpretación debe considerar síntomas, antecedentes, medicación y otros datos clínicos. Si tienes síntomas digestivos persistentes, intensos o que empeoran, consulta con un profesional sanitario en lugar de intentar interpretar el resultado del microbioma de forma aislada.
Cómo leer un test comercial de microbioma
- Identifica la métrica: comprueba si se informa Shannon, riqueza observada, Pielou, Faith u otra medida.
- Revisa la referencia: averigua con qué población se compara tu muestra y si es comparable contigo.
- Busca información técnica: consulta el método de secuenciación, la profundidad y la normalización.
- Observa la incertidumbre: una sola muestra puede no representar toda la variación de tu microbiota a lo largo del tiempo.
- Evita conclusiones diagnósticas: un percentil o una puntuación no confirma ni descarta una enfermedad.
- Relaciona el informe con tu situación: cualquier decisión sobre síntomas, dieta, medicación o suplementos debe tratarse con un profesional cualificado.
La dieta reciente, los antibióticos y otros medicamentos, una infección, el estrés, el sueño y las diferencias en la recogida pueden influir en el resultado. La variación individual es normal, por lo que no resulta útil comparar tu puntuación con la de un amigo.
Hábitos que pueden apoyar una microbiota variada
Para la mayoría de las personas, una alimentación variada y equilibrada es una base razonable para apoyar la salud general y proporcionar distintos tipos de fibra a la microbiota. Puedes priorizar gradualmente frutas, verduras, legumbres, cereales integrales, frutos secos y semillas según tu tolerancia y tus necesidades.
Los alimentos fermentados, como yogur, kéfir, chucrut o kimchi, pueden formar parte de una dieta variada si los toleras. Sus efectos no son iguales para todas las personas y no deben presentarse como una forma garantizada de aumentar la diversidad. Los probióticos pueden tener usos concretos, pero no son una solución universal ni sustituyen una evaluación profesional.
No interrumpas ni evites un tratamiento antibiótico indicado. La recomendación prudente es usar antibióticos solo cuando los prescriba un profesional y seguir sus instrucciones. Si tienes una enfermedad digestiva, alergias, una dieta muy restrictiva o síntomas al aumentar la fibra, pide orientación antes de hacer cambios importantes.
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¿Cómo se calcula la diversidad alfa?
Se calcula a partir de las unidades microbianas detectadas en una muestra y de sus abundancias relativas. La riqueza observada cuenta las unidades, Shannon combina riqueza y uniformidad, y otras métricas incorporan el equilibrio o la distancia evolutiva. El resultado depende del método de secuenciación, la calidad de los datos y la normalización.
¿Cuál es la diferencia entre diversidad alfa y beta?
La diversidad alfa mide la variedad dentro de una muestra. La diversidad beta mide cuánto difieren entre sí dos o más muestras. Una persona puede tener una diversidad alfa similar a otra, pero una composición microbiana diferente, algo que se refleja en el análisis beta.
¿Qué es la diversidad beta en términos sencillos?
Es una medida de semejanza o diferencia entre comunidades microbianas. Imagina comparar dos jardines: la diversidad beta describe cuánto se parecen sus plantas y sus proporciones, según la métrica seleccionada.
¿Qué mide la diversidad alfa en los estudios del microbioma?
Mide la variedad de una comunidad dentro de una muestra. Puede incluir el número de unidades detectadas, su distribución relativa o sus relaciones evolutivas. No mide directamente síntomas, función intestinal ni estado de salud.
¿Un índice de Shannon alto es siempre favorable?
No necesariamente. Un valor alto suele reflejar más riqueza, mayor uniformidad o ambas, pero no existe un punto de corte universal que lo convierta en un resultado bueno o malo. Debe interpretarse junto con la metodología, la referencia y el contexto individual.
¿Puedo mejorar mi puntuación de diversidad?
Los hábitos que apoyan una alimentación variada y suficiente fibra pueden favorecer un entorno microbiano diverso, aunque no garantizan un cambio concreto en la puntuación. Los resultados varían entre personas. No conviene perseguir un número ni realizar cambios extremos basándose solo en un test.
Conclusión
La puntuación de diversidad del microbioma resume algunos aspectos de una comunidad microbiana, pero no cuenta toda la historia. Para interpretarla, distingue entre diversidad alfa y beta, revisa la métrica utilizada y considera la población de referencia, la secuenciación y la normalización. Un resultado comercial puede ser educativo, pero no sustituye una evaluación médica.
Si quieres conocer mejor tu perfil, puedes realizar un test de microbiota como herramienta informativa. Si presentas síntomas persistentes, severos o preocupantes, consulta con un profesional sanitario. También puedes conocer más sobre la información que ofrece un análisis de microbioma antes de tomar decisiones.