Glosario · Bioinformática
Diversidad alfa y beta
En una frase
La diversidad alfa mide la variedad de microorganismos dentro de una muestra (cuántos tipos hay y cómo se reparten); la diversidad beta mide cuánto se diferencian dos o más muestras entre sí.
También se llama: diversidad alfa · diversidad beta · diversidad alpha · diversidad beta microbiana · alfa diversidad · beta diversidad · diversidad microbiana
¿Qué es la diversidad alfa y beta?
Son dos conceptos tomados de la ecología que hoy se usan para describir la microbiota. El ecólogo Robert Whittaker los formalizó en 1960 (Ecological Monographs), al estudiar la vegetación de las montañas Siskiyou: la diversidad alfa es la de un lugar concreto y la diversidad beta, el grado de cambio de composición entre lugares.
Trasladado al laboratorio, cada muestra (heces, saliva, exudado vaginal) es un «lugar». La alfa responde a «¿cuánta variedad hay aquí?» y la beta, a «¿en qué se parece esta muestra a otras?».
Cómo se mide
Diversidad alfa. Combina dos ideas: la riqueza (cuántos taxones distintos hay) y la equitatividad (si están repartidos de forma equilibrada o unos pocos dominan). Los índices más usados son:
- Riqueza observada: número de taxones detectados.
- Índice de Shannon: tiene en cuenta riqueza y equitatividad.
- Índice de Simpson: da más peso a los taxones dominantes.
- Chao1: estima la riqueza total corrigiendo por taxones raros no detectados.
Diversidad beta. Se calcula como una distancia o disimilitud entre pares de muestras. Las más habituales son Bray-Curtis (basada en abundancias relativas), Jaccard (presencia o ausencia) y UniFrac (que incorpora la relación filogenética). Los resultados suelen representarse en gráficos de ordenación, como el PCoA, donde muestras parecidas quedan cerca.
Cómo interpretarla
- Los valores dependen del método: profundidad de secuenciación, técnica (16S o metagenómica), uso de OTU o ASV y base de datos. No son comparables entre laboratorios sin un mismo flujo de análisis.
- La baja diversidad intestinal se ha asociado en estudios observacionales con disbiosis, uso reciente de antibióticos o enfermedad inflamatoria intestinal, pero asociación no implica causa.
- Lo «normal» depende del nicho: en la vagina sana, una diversidad baja con predominio de Lactobacillus es lo esperable.
Ejemplo
Una nutricionista revisa el informe de microbiota intestinal de un paciente tras un tratamiento antibiótico. La diversidad alfa aparece por debajo del intervalo de referencia del laboratorio y la beta lo sitúa lejos de la población sana de comparación. Lo anota como dato de contexto, lo integra con los síntomas y plantea repetir el análisis más adelante para ver la evolución, en lugar de tomarlo como diagnóstico.
Diversidad alfa y beta en Xenogene
El test de Microbiota Intestinal incluye, según su ficha, el estudio de la diversidad bacteriana dentro de un análisis metagenómico completo de heces. En el test Microbiota Esencial, el informe presenta la diversidad alfa (riqueza y uniformidad) y la diversidad beta como comparación con una población sana. La interpretación corresponde al profesional que solicita la prueba, junto con la historia clínica.
Preguntas frecuentes
¿Qué significa tener baja diversidad en la microbiota?
Que en la muestra hay menos tipos de microorganismos o que unos pocos dominan sobre el resto. En muchos estudios la baja diversidad se asocia con disbiosis y con algunas enfermedades, pero es una asociación: por sí sola no es un diagnóstico y debe valorarse con la clínica.
¿Cuál es la diferencia entre diversidad alfa y beta?
La alfa describe una sola muestra: su riqueza y su equilibrio. La beta compara muestras entre sí, por ejemplo la de un paciente frente a una población de referencia o la misma persona antes y después de un tratamiento.
¿Más diversidad siempre es mejor?
No siempre. En el intestino adulto suele considerarse favorable, pero en otros nichos, como la microbiota vaginal sana dominada por Lactobacillus, lo esperable es una diversidad baja.
Términos relacionados
- Índice de Shannon
El índice de Shannon es una medida de diversidad alfa que combina cuántos tipos de microorganismos hay en una muestra y lo equilibrada que es su distribución: cuanto más alto, más diversa es la comunidad.
- Abundancia relativa
La abundancia relativa es la proporción que representa un microorganismo sobre el total detectado en una muestra, expresada normalmente en porcentaje. Indica su peso dentro de la comunidad, no su cantidad absoluta.
- OTU y ASV
Las OTU (unidades taxonómicas operativas) agrupan secuencias de ADN parecidas, normalmente al 97 % de identidad; las ASV (variantes de secuencia de amplicón) son secuencias exactas, distinguibles incluso por un solo nucleótido.
- Disbiosis
La disbiosis es una alteración de la composición o de la función de la microbiota respecto a lo que se considera compatible con la salud: pérdida de diversidad, de bacterias beneficiosas o sobrecrecimiento de otras.
- Microbiota
La microbiota es la comunidad de microorganismos vivos (bacterias, arqueas, hongos, protozoos) que habita un lugar concreto del cuerpo, como el intestino, la boca, la piel o la vagina.
Contenido divulgativo para profesionales sanitarios y público general. No sustituye la valoración de un profesional sanitario: la indicación e interpretación de cualquier prueba corresponde al profesional que la solicita.
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