Microbiota intestinal: aún mucho por descubrir

Las investigaciones en el campo de la microbiota intestinal son muy numerosas.
Desde su punto de vista, ¿cuál es el mayor avance de estos últimos años? 

Deanna Gibson: Hace tan solo una década, los científicos empezaron a valorar los amplios efectos de la microbiota en la salud humana. Sin embargo, mientras con los años crecía el entusiasmo por constatar que el microbioma es un factor importante que está relacionado con muchas enfermedades, también había una sana dosis de escepticismo para intentar explicar la ausencia de una pieza fundamental en el puzle que dilucidara enfermedades importantes como :

• la obesidad,
• la diabetes,
• la enteropatía inflamatoria,
• etc...

Los grandes avances llegaron hace una década con el uso de ratones libres de gérmenes (sidenote: Ratones axénicos Ratones sin gérmenes, criados en medio estéril. ) a menudo trasplantados con heces de personas que padecían diferentes enfermedades. Esto nos llevó a considerar que el microbioma era fundamental para muchos procesos fisiológicos de los mamíferos. Los primeros indicios demostraron que el intestino humano era un ambiente perfecto para muchos microbios, lo que contribuía a impulsar la relación beneficiosa entre nosotros y nuestros microbios. Los propios microorganismos (sidenote: Microorganismos Organismos vivos que son demasiado pequeños para observarlos a simple vista. Incluyen bacterias, virus, hongos, arqueas, protozoos, etc. y se llaman comúnmente «microbios». What is microbiology? Microbiology Society. ) son vitales para lograr una respuesta inmunitaria equilibrada y eficaz, ya que algunos de ellos actúan como una llave en el intestino y desbloquean respuestas que nos mantienen protegidos y sanos.

Los estudios de obesidad que revelaron la relación entre el microbioma intestinal y el metabolismo energético por medio de trasplantes fecales del hombre a los ratones libres de gérmenes² cambiaron el modo de entender la función de los microorganismos intestinales en las causas y la regulación de la obesidad. Estas observaciones nos fascinaron, ya que algunos experimentos ingeniosos descubrieron que llevar una dieta occidental (sidenote: Dieta occidental Alimentación rica en alimentos transformados, azúcar refinado, sal, grasas saturadas (carne roja) y grasas trans (bollería). Zinöcker MK, Lindseth IA. The Western Diet-Microbiome-Host Interaction and Its Role in Metabolic Disease. Nutrients. 2018 Mar 17;10(3):365.  ) provocaba la desaparición de los microbios, y esto se agravó durante varias generaciones.³

En efecto, el intestino de los occidentales, privado de fibra, había sido sustituido por microbios que destruyen el moco protector (sidenote: Moco Sustancia protectora que se excreta en numerosas zonas del cuerpo (boca, garganta, pulmones, intestinos, estómago...). El moco está formado por varios componentes, pero el principal es una sustancia llamada mucina. Las mucinas en el moco pueden actuar como una barrera selectiva, lubricante, o como una materia viscosa, dependiendo de su estructura. Estudios recientes han mostrado que la maduración y la función de la capa de moco se ven muy influenciadas por la microbiota intestinal.   Brandtzaeg P. (2017) Role of the Intestinal Immune System in Health. In: Baumgart D. (eds) Crohn's Disease and Ulcerative Colitis. Springer, Cham. Schroeder BO. Fight them or feed them: how the intestinal mucus layer manages the gut microbiota. Gastroenterol Rep (Oxf). 2019 Feb;7(1):3-12. ) , lo que potencia la erosión del colon y da lugar a un intestino poco saludable.⁴ Estos estudios concluyentes moldearon el modo en que veíamos el microbioma y fueron la prueba indiscutible de que, de hecho, el microbioma era un factor clave en muchas enfermedades crónicas.

Estudios de obesidad que revelan la relación entre la microbiota intestinal y el metabolismo energético por medio de trasplantes fecales del hombre a ratones libres de gérmenes:

Muchos científicos sugieren que un vínculo entre el intestino y el cerebro fomenta la morfología del cerebro, la neurogénesis y los comportamientos complejas. Existen numerosas pruebas de que las moléculas o los metabolitos (sidenote: Metabolitos Moléculas pequeñas producidas durante el metabolismo celular o bacteriano. Por ejemplo, los ácidos grasos de cadena corta son metabolitos producidos por la microbiota intestinal durante la fermentación de azúcares complejos no digeribles (fibras…). Silva YP, Bernardi A, Frozza RL. The Role of Short-Chain Fatty Acids From Gut Microbiota in Gut-Brain Communication. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:25.  Lamichhane S, Sen P, Dickens AM, et al An overview of metabolomics data analysis: current tools and future perspectives. Comprehensive analytical chemistry. 2018 ; 82: 387-413 ) influenciados por los microorganismos, quizá producidos incluso por microbios, pueden enviar señales a través del sistema nervioso central e influir en comportamientos como la psicosis, la ansiedad e incluso la personalidad, y definitivamente en enfermedades neuroinflamatorias.⁵

Aun así, los científicos deben dejar claro un papel causal de la microbiota en los procesos cerebrales. Un estudio reciente demostró el papel que desempeña la microbiota intestinal en los comportamientos sociales a través de circuitos neuronales que participan en las respuestas al estrés en el cerebro. Parece ser que determinadas bacterias de nuestra flora intestinal pueden limitar la activación de un eje neuronal específico del cerebro.⁶ Este descubrimiento decisivo en los campos en conflicto de la microbiota intestinal y la neurología nos da la esperanza de que, al cambiar los microorganismos que se alojan en nuestro organismo, podemos controlar mejor nuestro estado de ánimo, nuestras decisiones y nuestra función cognitiva.

La microbiota intestinal del ser humano se considera nuestro segundo cerebro.
¿Qué podemos argumentar con certeza hoy sobre la participación de la microbiota intestinal en la salud o las enfermedades de los seres humanos? 

D.G.: Muchas personas han reconocido, de hecho, que la microbiota intestinal se considera nuestro segundo cerebro. Los datos respaldan que la microbiota está implícita en el control de los procesos fisiológicos que influyen en la salud y en la enfermedad de las personas. Si bien es preciso un cierto grado de escepticismo cuando se analizan los datos del microbioma, sería difícil refutar pruebas fundamentales concretas, entre ellas el papel que juega la microbiota intestinal en el metabolismo energético, que tiene consecuencias para la salud metabólica. Además, es evidente que la microbiota intestinal también influye en la salud cardiovascular, puesto que los estudios que emplean ratones que no tienen microbios muestran que tienen un desarrollo vascular menor.

Otros efectos fisiológicos decisivos de la microbiota intestinal son: desarrollo de células inmunitarias, la tolerancia inmunitaria (sidenote: Tolerancia inmunitaria Estado de insensibilidad del sistema inmunitario a sustancias o tejidos que pueden inducir una respuesta inmunitaria. Immune tolerance_Nature portfolio   ) , el desarrollo del cerebro, la función hepática e incluso la propensión a contraer enfermedades infecciosas. Por último, las pruebas de que la microbiota intestinal favorece los tratamientos del cáncer son concluyentes. Los datos muestran que los tipos de microbios presentes en el intestino pueden predecir el éxito del tratamiento del cáncer, hecho que revela que los propios microbios juegan un papel activo en el metabolismo de fármacos en el hospedador.

Las terapias innovadoras que se centran en modificar el microbioma, entre ellas las destinadas a la enfermedad inflamatoria intestinal, la obesidad, la diabetes, el autismo y los trasplantes fecales para el tratamiento de las infecciones por Clostridioides difficile, pueden lograr mejores resultados que las terapias actuales, incluido el tratamiento con antibióticos. Estos últimos revelan al menos que algo en las heces de personas sanas, ya sea un microbio, un consorcio de microbios o metabolitos, puede curar las infecciones por C. difficile. El estudio de microorganismos aislados o una combinación de ellos como medicamentos para determinadas enfermedades será fundamental para confirmar el lugar que ocupa la microbiota en la medicina moderna.

¿Qué nos queda por descubrir?
¿Podemos imaginar que dentro de diez años la microbiota intestinal podrá diagnosticar o tratar enfermedades asociadas?

D.G.: Aunque en la última década hemos aprendido que debemos prestar atención a la gran cantidad de microbios que se alojan en nuestro organismo (y fuera), apenas hemos empezado a investigar en el campo del microbioma. En la próxima década, aspiramos a asignar funciones farmacodinámicas concretas a determinados tipos de microbios en el microbioma, que ayudarán aún más a identificar probióticos nuevos y eficaces.

Ahora que podemos entender la relación existente entre una microbiota no equilibrada (disbiosis (sidenote: Disbiosis La disbiosis no es un fenómeno homogéneo ya que varía en función del estado de salud de cada individuo. Se define generalmente como una alteración de la composición y funcionamiento de la microbiota, provocada por un conjunto de factores ambientales y relacionados con el individuo, que alteran el ecosistema microbiano. Levy M, Kolodziejczyk AA, Thaiss CA, et al. Dysbiosis and the immune system. Nat Rev Immunol. 2017;17(4):219-232. ) ) y diversas enfermedades, tenemos que aprender a restablecer este microbioma disfuncional con la esperanza de que esto también reajuste los procesos inflamatorios y metabólicos que se ven afectados por el microbioma.

Teniendo en cuenta que los datos recientes respaldan que el metabolismo de los fármacos se ve alterado por la microbiota, el futuro de la medicina tendrá que personalizarse. Cada persona tiene su propio conjunto de microbios que conforman su microbioma. Esto hará que sea inevitable un enfoque más personalizado para resolver problemas de salud.

Esto seguramente incluirá directrices terapéuticas basadas en el microbioma o incluso pautas dietéticas personalizadas como tratamientos complementarios, junto con medicamentos, ya que la alimentación es uno de los predictores más importantes de la microbiota intestinal.

El papel de la microbiota intestinal en la salud de las personas :

^{Adaptado de Leah D. D’Aloisio}

^{Numerosos factores como el modo de vida, la edad, los hábitos alimenticios, el uso de antibióticos, la genética y el ejercicio pueden influir en la microbiota intestinal. En la última década, las investigaciones han demostrado que tiene lugar una comunicación bidireccional entre el eje intestino-cerebro, que puede afectar a la función cerebral e influir en enfermedades mentales como la ansiedad, la depresión y la esquizofrenia. Aunque la microbiota intestinal es esencial para el desarrollo de nuestro sistema inmunitario, también está involucrada en diversas enfermedades, como la enfermedad inflamatoria intestinal, la vasculopatía, la obesidad, la diabetes, la hepatopatía y las alergias.}