Dos kilos de bacterias en cada persona

Microfotografía electrónica de transmisión en falso color de la bacteria Sutterella wadworthensis.


Ligan una bacteria a los niños autistas.

Fantástico artículo de Marta Palomo en Público

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".

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".

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.

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".

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.

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.

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.

Wexler HM, Reeves D, Summanen PH, Molitoris E, McTeague M, Duncan J, Wilson KH, & Finegold SM (1996). Sutterella wadsworthensis gen. nov., sp. nov., bile-resistant microaerophilic Campylobacter gracilis-like clinical isolates. International journal of systematic bacteriology, 46 (1), 252-8 PMID: 8573504

Williams, B., Hornig, M., Parekh, T., & Lipkin, W. (2012). Application of Novel PCR-Based Methods for Detection, Quantitation, and Phylogenetic Characterization of Sutterella Species in Intestinal Biopsy Samples from Children with Autism and Gastrointestinal Disturbances mBio, 3 (1) DOI: 10.1128/mBio.00261-11