MICROBIOMA
El estudio
de los cien billones de microorganismos que habitan en el interior del
intestino está cambiando el tratamiento de las patologías gastrointestinales,
las dolencias cardiovasculares e incluso trastornos como el autismo
Imagen de
'El David' de Miguel Ángel.
El proyecto
Genoma Humano secuenció la información genética contenida en el 10% de las
células que forman el cuerpo humano. El 90% restante no son células humanas
sino un auténtico ecosistema de unos cien billones de bacterias que habitan en
nuestro cuerpo. Reciben el nombre de microbioma, y la ciencia está descubriendo
cada día nuevas pruebas que demuestran que son fundamentales para nuestra
supervivencia. Como explica el doctor Francisco Guarner, responsable del grupo
de Fisiología y Fisiopatología Digestiva del Vall d'Hebron Institut de Recerca
(VHIR), "el microbioma se considera ya un órgano en sí mismo".
Las
alteraciones que se producen en esta población de microorganismos tienen serias
consecuencias para la salud; de hecho influyen hasta tal punto en el cuerpo que
pueden llegar a modificar la conducta y el desarrollo cerebral. Hay estudios
que demuestran que animales de laboratorio que crecen en total ausencia de
bacterias tienen un desarrollo corporal deficiente, un cerebro distinto e
inmaduro y su sistema inmunitario es incompleto. Lo sorprendente "y una de
las razones que justifica el considerar el microbioma como órgano",
explica Guarner, "es que si a estos animales se les trasplanta la flora de
individuos normales, recuperan la normalidad".
"El microbioma
se considera ya un órgano en sí mismo", dice un experto
Bioquímica
cerebral
Estos
resultados todavía no pueden extrapolarse a seres humanos, pero "existen
evidencias indirectas de que el microbioma afecta a nuestra bioquímica
cerebral", afirma la investigadora y doctora Elena Verdú, que ha
participado en estos experimentos con ratones en la Universidad de McMaster
(Canadá). "Es posible que estos mecanismos estén implicados en
enfermedades como el autismo", añade la investigadora.
Los
trastornos gastrointestinales se cuentan entre las complicaciones que sufren
las personas con autismo y merman su calidad de vida. La causa última de esta
asociación todavía se desconoce, pero investigadores de la Universidad de
Columbia, en EEUU, han descubierto recientemente lo que podría ser una
diferencia clave: muchos niños autistas tienen un tipo de bacteria en su flora
intestinal que el resto de los niños no tiene.
Este
microrganismo en concreto pertenece al género Sutterella y, aunque su presencia
está asociada a patologías digestivas inflamatorias como la enfermedad de Crohn
o la
colitis ulcerosa, según Bren Williams, autor del estudio, "aún queda mucho
trabajo que hacer antes de entender el papel de Sutterella en el autismo".
Casi dos
kilos de células bacterianas habitan en nuestro cuerpo
El hecho de
que una gran parte de pacientes autistas tengan alterados el tipo y la cantidad
de especies de la flora intestinal es una situación en la que todavía no se
sabe qué es primero, si el huevo o la gallina. Como asegura Verdú, "la
conexión cerebro-intestino es bidireccional" y parece ser prometedora.
Y es que
una flora intestinal adecuada no sólo genera vitaminas y aminoácidos esenciales
para la supervivencia del cuerpo humano, sino que también estimula el sistema
inmunitario. La mayoría de células inmunocompetentes conviven con las bacterias
en la pared del intestino y es principalmente allí donde entran en contacto con
los antígenos del exterior y el sistema aprende a diferenciar lo propio de lo
ajeno.
Todavía no
se sabe si las alteraciones gastrointestinales en el autismo son algo más que
sintomáticas, pero en otros casos sí lo son. En pacientes con enfermedad de
Crohn o esclerosis múltiple, que sí tienen una base autoinmune, la flora
intestinal está alterada, y se ha demostrado que, enriqueciéndola, se mejoran
sus afectaciones neurológicas.
La flora
intestinal interactúa con los fármacos y los alimentos
Una de las
opciones terapéuticas en estudio es restaurar la población de bacterias y
alterar el sistema inmunitario del paciente mediante el consumo de probióticos
o de determinados gusanos helmintos (parasitarios) no patógenos. Aunque esta
última opción no suene deliciosa, ya se han obtenido resultados en varios
pacientes y en EEUU se han iniciado estudios clínicos en personas autistas y
pacientes con esclerosis múltiple o con alergias alimentarias graves. De todos
modos, Guarner opina que, aunque los resultados de los tratamientos con
helmintos son prometedores, "la solución a estas enfermedades necesita
conocer mejor el microbioma".
Desde que
se conoce la repercusión del microbioma en el cuerpo humano, la investigación
de cómo alterarlo y obtener efectos beneficiosos no sólo avanza en el campo de
las enfermedades digestivas, sino en muchos otros, como por ejemplo la
cardiología. Hace tiempo que se sabe que pacientes con obesidad o diabetes tipo
2 tienen más riesgo cardiovascular que personas sanas y también elevados
niveles de leptina, una hormona relacionada con el metabolismo y el apetito. Un
estudio reciente ha puesto en práctica un hecho que ya se conocía, que la
presencia de Lactobacillus plantarum disminuye la secreción de leptina. Los
resultados demuestran que ratas alimentadas con un probiótico que contiene
dicha bacteria sintetizan menor cantidad de leptina y ello podría tener un
reflejo en la disminución del número y la gravedad de infartos.
El doctor
Abel Mariné, experto en nutrición y seguridad alimentaria de la Universidad de
Barcelona, opina que, aunque sí parece existir una relación entre obesidad y
flora intestinal "y este estudio es interesante, no hemos de perder de
vista que está hecho con animales de laboratorio y que se ha de verificar y ser
reproducible", explica. De todos modos, "los probióticos no deben
confundirse con medicamentos, pues sus efectos beneficiosos son suaves y a
largo plazo", aclara Mariné (ver despiece).
A por los
genes
El
siguiente gran paso biomédico después de lograr secuenciar el genoma humano es
el proyecto europeo MetaHIT (Metagenómica del Tracto Intestinal Humano) . Su
objetivo es ambicioso: descifrar el material genético de las más de 150.000
especies distintas de microbios que colonizan el cuerpo humano. Guarner,
responsable español de MetaHIT, explica: "Vamos a generar un catálogo de
las bacterias simbióticas que viven y participan en nuestro cuerpo, sus
características y sus funciones".
Un proyecto
quiere descifrar los genes de los microbios que colonizan el cuerpo
La
investigación del microbioma no es sencilla, "puesto que la mayoría de las
bacterias del intestino necesitan del ecosistema que forman con las demás para
crecer", detalla Guarner, "y, por lo tanto, no crecen en las
condiciones de cultivo del laboratorio". La solución a este reto ha sido
la metagenómica, es decir, aplicar técnicas de biología molecular y
secuenciación de genes para obtener grandes bases de datos.
Este
proyecto, en el que participan ocho países europeos, está en marcha desde 2008
y tiene fecha prevista de finalización para junio de 2012.
Hasta
ahora, los resultados que se conocen del proyecto MetaHIT son sorprendentes.
Los investigadores han descubierto, por ejemplo, que es posible que los seres
humanos puedan clasificarse, además de por grupo sanguíneo, sexo y edad, según
sus bacterias. Los científicos de MetaHIT analizaron la flora intestinal de
casi 200 personas de seis nacionalidades distintas y descubrieron que todas
ellas se podían agrupar en tres tipos bien diferenciados.
Este
descubrimiento puede tener una gran repercusión en medicina puesto que, según
explica el genetista Mani Arumugam, primer investigador de estos resultados,
"la flora intestinal interactúa directamente con los fármacos y los
alimentos que tomamos y modula su absorción"; así que Arumugam cree que,
en un futuro, se podrían "diseñar dietas y fármacos personalizados"
en función del tipo bacteriano al que pertenezca cada persona.
Una flora
intestinal adecuada estimula el sistema inmunitario
Los
resultados del estudio MetaHIT pretenden tener infinidad de aplicaciones
terapéuticas. "El gran objetivo es llegar a entender una parte del cuerpo
humano que hasta ahora desconocíamos", explica Guarner. "Si llegamos
a conocer al detalle estos dos kilos de células bacterianas que habitan en
nuestro cuerpo, entonces podremos utilizar este conocimiento para tratar el
autismo, trastornos psiquiátricos tempranos, enfermedades autoinmunes,
alergias, trastornos del metabolismo, obesidad o diabetes tipo 2",
enumera.
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