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PORQUE LOS GENES NO SON UNA CONDENA VITALICIA

Nutricionista, psicóloga y cocinillas apasionada (además de feliz superviviente de cáncer, insulinorresistente con síndrome de ovario poliquístico y ex-gorda-depresiva-polimedicada)

El microbioma y el sistema inmunológico

21 agosto, 2019

El microbioma y el sistema inmunológico

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Como ya sabéis, los microbios son esos bichitos microscópicos que viven en todas partes y lo cubren absolutamente todo. Y al decir “todo”, me refiero a “todo”: están bajo tierra, en el aire que respiramos, en el pomo de la puerta, en el pelaje de nuestros perros, en el océano, en las nubes, en la arena sobre la que echamos la toalla, recubriendo el teléfono con el que chateamos, sobre la comida que saboreamos e incluso dentro de nosotros, en sitios tan inquietantes como la boca, el intestino o el cerebro. Lo que quizás no sabéis es que estos bichitos tienen el poder de influir sobre nuestra salud, tanto para bien como para mal. En realidad, nuestro ecosistema microbiano influye sobre cómo nos encontramos, qué sentimos e incluso quiénes somos.

El microbioma humano es el genoma colectivo de los microbios (bacterias, bacteriófagos, hongos, protozoos y virus) que viven tanto dentro como sobre el cuerpo humano (1). De hecho, en nuestros cuerpos hay aproximadamente 10 veces más células microbianas que células humanas. Aunque, afortunadamente, sean tan pequeños que apenas representan el 3% de nuestro peso corporal, la idea de que casi 3 kg de los que conforman una persona de 100 kg se deban a sus microbios es, como mínimo, llamativa. Así que, de hecho, ¡nunca estamos realmente «solos»!

 

Bifidobacterias (presentes en la flora intestinal normal, se usan como probióticos y para la producción de yogur)

 

El microbioma intestinal tiene tanto poder sobre el funcionamiento de nuestro cuerpo que se considera un órgano virtual (2-4). El concepto surge del hecho de que puede influir en órganos y sistemas distantes, tales como los sistemas nervioso, inmunológico o endocrino, mediante mensajeros bioquímicos, moléculas que segrega en respuesta a distintos estímulos, que a su vez alcanzan dichos sistemas. Visto que puede ejercer control sobre los sistemas nervioso y hormonal, no os sorprenderá saber que el microbioma es  un modulador clave del estrés. Realmente, nuestros eternos «compañeros de viaje» cuentan con gran diversidad de funciones, conexiones e influencias dentro de nuestro organismo que apenas empezamos a vislumbrar (4,5). Su influencia sobre la salud humana se ha convertido en un tema de enorme interés para la comunidad científica.

El microbioma con el que convivimos, realmente, tiene una mente propia y puede comunicarse con el resto del organismo. Las células microbianas son capaces de transmitir señales de corta y larga distancia a través de rutas electroquímicas, incluyendo la señalización a través de canales iónicos, como la que permite la comunicación entre neuronas en el cerebro humano (6). Esta señalización ejerce un efecto sobre el huésped, que puede a su vez enviar una señal de retroalimentación como respuesta, que podría asimismo afectar al estado de la comunidad microbiana que hospeda.

Los casi cien mil millones de células que forman la microbiota (es decir, el conjunto de microorganismos que residen en un organismo) desarrollan y establecen redes de comunicación y biorretroalimentación extremadamente intrincadas y complejas, no solamente con otros microbios, sino también con las células huésped, por lo que se cree que influyen sobre muchísimos procesos dentro del propio cuerpo. De hecho, un número cada vez mayor de publicaciones científicas está vinculando el microbioma con un gran abanico de enfermedades y efectos sobre la salud, incluyendo el autismo, la depresión, las alergias, la salud del hígado, el estrés o la esclerosis múltiple, entre otros.

Algunos estudios científicos han utilizado organismos gnotobióticos (es decir, libres de gérmenes) para comprender las interacciones entre el microbioma y el organismo huésped, tales como los efectos sobre el comportamiento, el sistema inmunológico, el sistema endocrino y la respuesta al estrés (2). De hecho, ensayos con organismos libres de gérmenes identificaron una relación entre el comportamiento microbiano y la ansiedad en ratas y ratones (7,8).

 

La fascinante conexión intestino-cerebro

 

A día de hoy, ya existen muchos estudios que relacionan el microbioma intestinal con la obesidad. Algunas investigaciones pioneras con ratones gnotobióticos (9) proporcionaron pruebas importantes de los efectos potenciales del microbioma sobre la incidencia y la prevalencia de obesidad. Cierto estudio mostró que un trasplante de la microbiota intestinal de ratones normales a ratones libres de gérmenes producía un aumento del 60% en el contenido de grasa corporal y resistencia a la insulina en un plazo de 14 días, incluso al reducir la ingesta de alimentos. Estos hallazgos sugieren que la microbiota intestinal, en realidad, tiene un efecto directo sobre el metabolismo y el almacenamiento de energía en el huésped. Así que, en resumen, ¡el microbioma que hospedamos influye sobre nuestras posibilidades de pérdida de peso!

Estudios recientes muy interesantes muestran que, de hecho, el sistema inmunológico se desarrolla junto con el microbioma intestinal. Por ejemplo, se ha demostrado que los bebés que conviven con mascotas tienen un microbioma intestinal mucho más diverso que los que no. También se ha comprobado que los niños que crecen en hogares con perros tienen menor tasa de asma, lo que sugiere una relación entre el microbioma y las enfermedades alérgicas. Este hecho se achaca a que conviven con una mayor diversidad de microbios, como aquellos presentes en la piel o el pelaje del perro (10,11). Además, los niños que crecen en granjas presentan un mejor rendimiento y una reducción del 50% en el riesgo de asma, probablemente debidos a su exposición a la suciedad y a la cercanía de los animales.

Lo cierto es que, a mí, el tema me fascina. Si opináis lo mismo (o simplemente queréis tener más información), os recomiendo un par de libros escritos por Rob Knight y sus colegas, pioneros en la exploración de los efectos del microbioma sobre la salud. Son lecturas fáciles, informativas y entretenidas. Ahí os las dejo.

Sin embargo, como sucede a menudo en la literatura científica, muchos estudios proporcionan resultados diferentes o contradictorios, presumiblemente a causa de las muchas variables involucradas, que son prácticamente imposibles de controlar. Por ello, los científicos a menudo recurren a la ciencia ciudadana (“citizen science”) para aumentar sus conocimientos.  Un proyecto muy interesante, el American Gut, dirigido por el Dr. Knight, tiene como objetivo secuenciar el microbioma de tantas personas como sea posible y relacionarlo con su dieta, su estilo de vida y su salud. Es un estudio de crowdsourcing (o colaboración ciudadana) que envía el resultado de los análisis a quienes participan por un precio módico.

En ese mismo proyecto también se están explorando las relaciones entre la microbiota humana y la de nuestros compañeros no humanos (no dudarán incluso en secuenciar el microbioma de tu perro). A mí me parece genial (la verdad, ¡no me importaría que me explicaran el porqué de los cambios de humor de Keanu!)

Y ya se han publicado algunos resultados (12), demostrando un rango completamente inesperado de diversidad en los microbiomas humanos. La cantidad de datos que están recogiendo podría ser crucial para comprender el papel del microbioma y los factores que influyen sobre él.

 

Keanu echándole el ojo a unos muffins de arándano

 

Aún no he mandado mis muestras (ni las de Keanu), pero lo estoy considerando seriamente. La ecología microbiana del microbioma es realmente fascinante. Quién iba a suponer que secuenciar los genes de las bacterias con las que convivimos iba a decirnos tanto… ¡de nosotros mismos!

Y ahora que conocéis los beneficios de convivir con amigos de cuatro patas, ¡considerad la posibilidad de adoptar uno que necesite una familia!

Por Natalia


Referencias

(1) Human microbiome Project. https://hmpdacc.org/

(2) Garcia-Reyero N. The clandestine organs of the endocrine system. Gen Comp Endocrinol. 2018 Feb 1;257:264-271.

(3) Clarke G, Stilling RM, Kennedy PJ, Stanton C, Cryan JF, Dinan TG. Minireview:  Gut microbiota: the neglected endocrine organ. Mol Endocrinol. 2014 Aug;28(8):1221-38.

(4) Evans JM, Morris LS, Marchesi JR. The gut microbiome: the role of a virtual organ in the endocrinology of the host. J Endocrinol. 2013 Aug 28;218(3):R37-47.

(5) Rea K, Dinan TG, Cryan JF. The microbiome: A key regulator of stress and neuroinflammation. Neurobiol Stress. 2016 Mar 4;4:23-33.

(6) Prindle A, Liu J, Asally M, Ly S, Garcia-Ojalvo J, Süel GM. Ion channels enable electrical communication in bacterial communities. Nature. 2015 Nov 5;527(7576):59-63.

(7) Crumeyrolle-Arias M, Jaglin M, Bruneau A, Vancassel S, Cardona A, Daugé V, Naudon L, Rabot S. Absence of the gut microbiota enhances anxiety-like behavior and neuroendocrine response to acute stress in rats. Psychoneuroendocrinology. 2014 Apr;42:207-17.  

(8) Neufeld KM, Kang N, Bienenstock J, Foster JA. Reduced anxiety-like behavior and central neurochemical change in germ-free mice. Neurogastroenterol Motil. 2011 Mar;23(3):255-64, e119.  

(9) Bäckhed F, Ding H, Wang T, Hooper LV, Koh GY, Nagy A, Semenkovich CF, Gordon JI. The gut microbiota as an environmental factor that regulates fat storage. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004 Nov 2;101(44):15718-23.

(10) Azad MB, Konya T, Maughan H, Guttman DS, Field CJ, Sears MR, Becker AB, Scott  JA, Kozyrskyj AL. Infant gut microbiota and the hygiene hypothesis of allergic disease: impact of household pets and siblings on microbiota composition and diversity. Allergy Asthma Clin Immunol. 2013 Apr 22;9(1):15.

(11) Gupta S. Microbiome: Puppy power. Nature. 2017 Mar 29;543(7647):S48-S49.

(12) McDonald D, Hyde E, Debelius JW, Morton JT, et al. American Gut: an Open Platform for Citizen Science Microbiome Research. mSystems. 2018 May 15;3(3). pii: e00031-18.



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