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Texto extraido de artículo científico de José Ramón Alonso.
José Ramón Alonso (Valladolid, 1962). Doctor en Neurobiología por la Universidad de
Salamanca, donde es ahora Catedrático de Biología celular. Ha sido Rector de esta Universidad e
investigador postdoctoral y profesor visitante en Alemania y Estados Unidos. Escribe en
su blog sobre divulgación científica y el mundo universitario así como en prensa española e
internacional
.Reportaje:
Las bacterias del sistema digestivo, nueva huella biológica humana.
Tres tipos de colonias son independientes del género, edad, dieta u origen - Los ecosistemas
intestinales tendrían diferente respuesta a dieta y medicinas.
Alicia Rivera Madrid 27 ABR 2011
En los intestinos de cada persona viven unos 100 billones de bacterias de centenares de especies diferentes.
Esos microorganismos ayudan a convertir los alimentos en energía, a destruir toxinas, a producir
determinadas vitaminas o aminoácidos y a proteger al organismo frente a muchos patógenos; a cambio, el
sistema digestivo les da alimento y hábitat. ¿Son todos los intestinos humanos más o menos iguales a efectos
de la colonia bacteriana del aparato digestivo? Un equipo internacional ha identificado tres tipos de
ecosistemas de microorganismos claramente distinguibles y en cada uno predomina un género u otro de
bacterias. Además, estos tres tipos de flora intestinal son independientes de factores como de la edad, el sexo
o la distribución geográfica de las personas. Las colonias bacterianas proporcionan así una nueva huella
biológica que algunos comparan con el grupo sanguíneo.
Microbioma y su relación con algunas enfermedades.
El microbioma es el conjunto de microbios, sus genes y las interacciones que realizan en un ambiente
determinado. Los constituyentes del microbioma de nuestro cuerpo –incluyendo bacterias, virus y eucariotas
y al menos una arquea- interaccionan entre ellos y con varios de nuestros sistemas, incluyendo el digestivo,
el inmunitario y el nervioso. Estos microbios, especialmente aquellos del intestino, influyen sobre muchas
funciones y hay quien piensa que deberían ser considerados como un órgano más de nuestro organismo,
como una parte integral e imprescindible de nuestro ser, al igual que una fábrica que externaliza parte de sus
procesos sigue teniendo una unidad estructural y funcional aunque tenga servicios deslocalizados de la sede
principal.
El ser humano contiene diez veces más microorganismos (1014) que células humanas y el microbioma de
cualquiera de nosotros tiene más variabilidad genética que todo el genoma humano y eso aunque en un
adulto todo el microbioma pesa entre 200 y 1.400 gramos.
La mayoría están en el intestino pero hay poblaciones importantes en la boca o la vagina. Solo una minoría
de los microbios constituyentes pueden ser cultivados pero las nuevas técnicas de secuenciación sin cultivo
han ampliado el conocimiento de nuestro microbioma, permitiendo la detección de cambios temporales,
espaciales y asociados a la enfermedad en sus poblaciones.
El microbioma es muy variable, las especies de bacterias presentes en dos gemelos difieren en más del 50%
y la diversidad en los virus es aún mayor. Los cambios en la dieta tienen efectos significativos en el
microbioma pero una vez establecido, parece ser relativamente estable (más del 95% de los virus muestran
una variación mínima tras un período de un año). Ello no obstante, los ratones que pasan de una dieta rica en
polisacáridos y pobre en grasas a una dieta rica en grasas y en azúcar, cambian su microbioma en un día. Las
personas que pasan de una dieta rica en grasas y pobre en fibras a lo contrario muestran también notables
cambios en su microbioma intestinal a las 24 horas.
Los microbios del interior de nuestro cuerpo controlan cosas tan importantes como la concentración de
algunas sustancias que pueden ser imprescindibles en determinadas proporciones y tóxicas a
concentraciones mayores así como la renovación de estas moléculas si están dañadas. Un ejemplo son las
hormonas sexuales donde se calcula que en torno al 65% de la testosterona de nuestro cuerpo ha pasado por
nuestros microbios simbiontes. El microbioma está implicado en la obtención y almacenaje de productos
energéticos en el sistema digestivo e interacciona intensamente con el sistema inmune. La importancia
funcional va más allá del nivel de moléculas circulantes y, por poner otro ejemplo, un estudio en ratones
realizado por Rochellys Díaz-Heijtz y su grupo y publicado en 2011 demostraba que la flora intestinal del
roedor era necesaria para un desarrollo normal de su encéfalo y para un comportamiento también normal.
Este trabajo mostraba que ratones libres de gérmenes mostraban un aumento de su actividad motora y una
ansiedad reducida en comparación con ratones con un microbioma intestinal normal.
Este trabajo mostraba que ratones libres de gérmenes mostraban un aumento de su actividad motora y una
ansiedad reducida en comparación con ratones con un microbioma intestinal normal. Este fenotipo alterado
de los ratones sin microbios intestinales estaba asociado con una expresión anómala de genes involucrados
en rutas de segundo mensajero y en la potenciación a largo plazo en regiones cerebrales implicadas
precisamente en el control mental y la ansiedad. Todos los datos indicaban que la colonización microbiana
del intestino inicia mecanismos de señalización que afectan a los circuitos neuronales
Los microbios del exterior son los responsables, por poner otro ejemplo, de nuestro olor corporal que se
supone que es tan personal y único como las huellas dactilares o nuestro propio genoma.
Aunque la presencia e importancia de las feromonas en los humanos es discutida no hay dudas sobre su
impacto en otras especies, lo que sugiere que el éxito reproductivo de un individuo y por extensión, el éxito
evolutivo de la especie puede estar ligado al microbioma que albergan en su piel. De hecho, estudios
realizados en corales, por ejemplo, han visto que la supervivencia de un individuo depende no solo del
propio organismo sino también de las bacterias que contiene y este
equipo sería la víctima o el ganador de la selección natural. Estudios en
Drosophila han demostrado que las bacterias simbiontes del intestino
dirigen la preferencia de emparejamiento inducida por la dieta. Las
moscas, en función de con qué se les alimenta (melaza o almidón) tienen
una preferencia por una pareja que tenga el mismo tipo de dieta,
preferencia que se establece en solo dos generaciones y que termina por
separar poblaciones. Sin embargo, cuando se les trata con antibióticos —
eliminando por tanto muchos microorganismos— se eliminan esas
preferencias en la selección de pareja para los apareamientos. Esto
implica también que el microbioma puede ser responsable de la
formación de nuevas especies por mecanismos mucho más sencillos y presumiblemente frecuentes que el
aislamiento geográfico. Entre ellos, además del apareamiento selectivo estarían otros procesos relacionados
con el microbioma como el posible aprovechamiento de nuevos alimentos —las termitas pueden digerir
madera por los microorganismos presentes en su sistema digestivo— o la supervivencia en nuevos tipos de
hábitats —las leguminosas pueden vivir en terrenos pobres en nitrógeno por el aporte que le hacen las
bacterias nitrificantes en los nódulos de la planta.
El reciente interés por el microbioma es que puede estar implicado en el desarrollo de enfermedades
autoinmunes como la diabetes, la artritis reumatoide, la fibromialgia, la artritis reumatoide o la esclerosis
múltiple. También hay datos que implican a nuestros microbios en la aparición o la evolución de algunos
cánceres, de las alergias, de la enfermedad de Crohn o de la obesidad.