La implantación es un proceso complejo que requiere la sincronización entre un endometrio receptivo y un blastocisto en desarrollo. En los últimos años, gracias a los avances en las técnicas de secuenciación, se han identificado microorganismos en el útero y se ha visto que pueden tener un efecto sobre los resultados reproductivos. Por ello, el estudio del microbioma endometrial está ganando cada vez más interés en las clínicas de reproducción asistida. En este estudio, planteamos la hipótesis de que la presencia de patógenos bacterianos en el útero tiene consecuencias negativas en la salud reproductiva. El objetivo principal fue caracterizar en profundidad el microbioma endometrial y su impacto funcional en la salud reproductiva de mujeres sometidas a tratamientos de reproducción asistida. Para lograr este objetivo se utilizaron diferentes perspectivas. Por un lado, se evaluó el uso de métodos moleculares para diagnosticar condiciones infecciosas como la endometritis crónica. Los resultados indicaron que la microbiología molecular proporciona resultados similares al conjunto de los métodos clásicos (histología, histeroscopia y cultivo microbiano), superando el sesgo de usar cualquiera de los métodos por separado. Por otro lado, se llevó a cabo un estudio prospectivo, multicéntrico e internacional en un gran grupo de pacientes infértiles (n = 342). Este estudio analizó la microbiota endometrial en dos tipos de muestras (líquido y biopsia) tomadas simultáneamente de la misma paciente y evaluó su impacto en los resultados de embarazo. Los resultados mostraron una estrecha relación entre la microbiota de ambos tipos de muestra. Además, la reducción de Lactobacillus y la presencia de bacterias patógenas como Atopobium, Bifidobacterium, Chryseobacterium, Gardnerella, Haemophilus, Klebsiella, Neisseria, Staphylococcus y Streptococcus se asoció con una implantación y embarazo comprometidos. Para analizar el mecanismo por el cual las bacterias patógenas pueden afectar la implantación embrionaria, se realizó un modelo in vitro de colonización bacteriana en cultivos primarios de epitelio endometrial. Este ensayo mostró la capacidad de Lactobacillus para actuar contra la colonización de patógenos y modificar moléculas relacionadas con la inflamación. Por último, se caracterizó taxonómica y funcionalmente a lo largo del tiempo el microbioma de dos pacientes infértiles con fallos reproductivos utilizando herramientas de secuenciación que brindan resolución a nivel de especie. Las diferencias genéticas y funcionales entre cepas podrían explicar la falta de eficacia de los tratamientos antibióticos, las infecciones recurrentes y los fallos reproductivos repetidos. Los resultados presentados pueden ayudar a comprender las causas del fallo de implantación y el aborto espontáneo. Asimismo, facilitan el desarrollo de herramientas diagnósticas y procedimientos terapéuticos personalizados que intenten restaurar la microbiota endometrial.