Por qué hay personas que nunca tienen caries
Así nos influye la información genética de los miles de bacterias que pueblan el organismo
Nuestro cuerpo es mucho más que genes. Somos también los miles de bacterias que habitan en nuestro organismo y su genoma multiplica por cien el material genético de nuestras células. A estos huéspedes o microbios pegados en nuestra piel y mucosas no les sale gratis el alojamiento, sino que trabajan todos los alimentos que digerimos asimilándolos en forma de moléculas para ayudar al metabolismo de las vitaminas, azúcares, colesterol o ácidos biliares. Gracias a las técnicas de la genómica, el estudio de la microbiota podría ser un nuevo paso hacia la medicina personalizada, de forma que si se logra descifrar su funcionamiento podrían prevenirse futuras enfermedades asociadas a las alteraciones de nuestras bacterias.
Para entender la microbiota, primero hay que despojarse de viejos prejuicios. Su imagen se asocia a los patógenos o gérmenes desde que investigadores del siglo XIX identificaran algunos microorganismos como vehículos de enfermedades infecciosas. Décadas después, el concepto pasó a considerarse como una carga innecesaria de bichos en nuestro interior. “En las facultades de Medicina de los años setenta, las bacterias se entendían como unos comensales que se aprovechaban de nosotros o que ensuciaban, pero no molestaban”, recuerda Francisco Guarner, jefe de sección de servicio de aparato digestivo del Hospital Vall d’Hebron de Barcelona.
¿Mejor cuanto más sucios?
Los experimentos con animales completamente libres de bacterias, o germ-free, significaron un punto de inflexión a finales del siglo XX al comprobarse que la ausencia de microbiota se traducía en problemas en el crecimiento, en los sistemas inmune y endocrino y en el funcionamiento del cerebro y tubo digestivo. “Entendimos que estar libre de bacterias es peor, porque con los alimentos que comemos elaboran sustancias que nos sirven como nutrientes que no habíamos ingerido”, explica Guarner.
“Con las nuevas técnicas hemos descubierto de repente una variedad de microorganismos que desconocíamos, por eso debemos reconsiderar todos los axiomas establecidos hasta ahora. Por ejemplo, no podíamos sospechar que la dermis tuviera tanta variedad bacteriana, de forma que hay más diferencias entre la piel de detrás de la oreja y de la ingle que entre los microbiomas del desierto del Sáhara y del Polo Norte”, apunta Daniel Ramón, director científico de la compañía biotecnológica Biopolis, de Valencia.
El intestino como segundo cerebro
En el ecosistema del intestino grueso habitan entre 500 y 1000 especies de bacterias. En el colon, una de las residencias preferidas por estos huéspedes que actúa como una cámara a 37º con movimientos lentos, todo lo que hemos digerido se mantiene entre uno y dos días, no solo para que los microorganismos se pongan las botas, sino para que se active nuestro sistema inmune modulando la tolerancia o defensa frente a los agentes externos.
Pero las funciones que mayor interés despiertan tienen que ver con la obesidad o la conducta. En 2013 un grupo de la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington demostró que las bacterias transmiten el fenotipo (rasgos particulares heredados). Se escogieron a gemelos humanos de los que uno era delgado y otro obeso, y se transplantaron sus excreciones a ratones libres de bacterias. Los investigadores observaron que los roedores que engordaban eran los receptores de la microbiota del gemelo de mayor peso, mostrando que la flora intestinal puede ser clave entre la delgadez y la obesidad.
Los miles de microorganismos que viven en nosotros podrían tener la llave de la medicina personalizada si se logra descifrar la asociación entre enfermedad y los cambios de nuestras bacterias
Cuando las preocupaciones y el estrés atacan a nuestros nervios, la digestión se resiente. La explicación reside en el eje que conecta el sistema nervioso con el aparato gastrointestinal, gut-brain axis, que actúa como un segundo cerebro, de forma que los cambios de la microbiota intestinal pueden influir en los circuitos neuronales, en la percepción del dolor o la ansiedad.
Como ese eje actúa bidireccionalmente, el estrés psicológico puede alterar funciones y percepciones gastrointestinales (retortijones) mientras que las sensaciones del aparato digestivo pueden afectar a las emociones y la conducta (una comida que pone de buen humor). Aunque se pensaba que la conducta estaba ligada a la especie, una investigación de la Universidad McMaster de Hamilton, en Canadá, ha demostrado que el comportamiento depende también de las bacterias de cada especie. El estudio, de 2013, midió con dos razas distintas de ratones el tiempo que les costaba decidirse a saltar desde una plataforma: la raza rápida tardaba 20 segundos y la lenta varios minutos. A esta última, se le injertó microbiota intestinal de la raza rápida y los ratones lentos empezaron a acelerar su ritmo.
La limpieza, enemiga de nuestra microbiota
¿Quién no ha sentido que su energía baja al tomar un antibiótico? Esa falta de fuerza se debe a la acción antibacteriana del medicamento, que elimina patógenos y a la vez un buen número de bacterias amigas para nuestro organismo. Pero, tras ese síndrome de depresión metabólica, la microbiota puede llegar a recuperarse por sí misma. “Pensamos que existen reservorios (conjunto de organismos vivos) en zonas como el íleon, próximo al apéndice, que restauran la microbiota. Pero todavía no sabemos a qué nivel intervienen la microbiota interna y la externa que recibimos en la dieta”, explica Andrés Moya, catedrático de Genética de la Universidad de Valencia e investigador de la Unidad Mixta de Investigación en Genómica y Salud de la Fundación para el Fomento de la Investigación Sanitaria y Biomédica de la Comunidad Valenciana (FISABIO).
Cada persona tiene una composición bacteriana personal y podría identificarnos al igual que lo hace la huella digital
Además del consumo de antibióticos, la pérdida de diversidad bacteriana se vincula a la aparición cada vez más frecuente de alergias como resultado del exceso de higiene. En Suecia, un estudio ha analizado los factores ambientales que influyen en las alergias infantiles al polen de abedul. Investigadores de la unidad de Neumología Pediátrica del Queen Silvia Children’s Hospital de Gotemburgo han observado que en las casas donde hay lavaplatos el riesgo de que los niños sufran alergias es mayor. La clave reside en la temperatura del agua, de 65ºen el lavavajillas frente a 30º en el fregadero, eliminando bacterias buenas para la diversidad microbiana.
“También han demostrado que los niños que consumen bacterias vivas gracias al yogur, chucrut o pepino fermentados ayudan a instruir mejor a su sistema inmune para evitar el error de identificar al polen como enemigo, el mecanismo por el que se produce la alergia”, explica Guarner, coordinador español del Proyecto Internacional del Microbioma Humano, un consorcio internacional que tiene el reto de analizar el catálogo de más de 10 millones genes que hay en el intestino humano, tras analizar a individuos de América, China y Europa.
Uno de los ecosistemas donde mejor puede observarse la estrecha relación entre factores ambientales y el equilibrio de la microbiota es el órgano genital femenino. La acidez de la vagina, similar a la del yogur, la convierte en un territorio inhóspito para los patógenos. Pero factores como la elevada frecuencia de las relaciones sexuales o las duchas vaginales de agua caliente y jabones íntimos neutralizan su pH eliminando las colonias de lactobacilos, el escudo bacteriano contra la invasión de microorganismos indeseables. “Los lactobacilos son muy sensibles también al tabaco, las penicilinas o los antitumorales. Pero, dada la proximidad de orificios, los patógenos más importantes causantes de infecciones se refieren a bacterias que en el intestino son buenas pero cuando pasan a la vagina resultan patógenas”, señala Evaristo Suárez, catedrático de Microbiología de la Universidad de Oviedo.
Una vía hacia la medicina personalizada
La microbiota no solo cambia por la alimentación o los hábitos. Debido a su plasticidad y dependencia del hábitat, las bacterias también evolucionan con la edad. “Los niños todavía no tienen establecida su microbiota. La del bebé es muy distinta de la del adulto, pero no sabemos por qué cambia. Tampoco podemos definir qué es una microbiota normal o sana, porque es muy heterogénea según cada persona. Por eso, el concepto de salud podría estar ahora en cuestionamiento”, indica Moya, cuyo equipo espera trabajar en cooperación con otros grupos de investigación para hallar alteraciones de la microbiota asociadas a patologías como la artritis reumatoide, la colitis por la bacteria clostridium, la obesidad, diabetes tipo 2, insuficiencia cardíaca, bronquitis crónica, fibrosis quística, sida, lupus o epilepsia.
Al igual que el ADN, cada persona tiene una composición bacteriana personal. Un reciente estudio de la Escuela T.H. Chan de Salud Pública de la Universidad de Harvard, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Science, indica que las comunidades microbianas podrían identificarnos al igual que lo hace la huella digital, demostrando que es posible usar secuencias de ADN de los microbios residentes en nuestro cuerpo sin requerir ADN humano.“Si nuestro modo de vida no cambia con el tiempo esto podría funcionar, de lo contrario algunas de esas huellas desaparecerían. Nuestra microbiota cambia día a día, por lo que se necesitará tiempo para identificar qué bacterias son exclusivas de cada persona”, apunta el bioinformático Francisco Codoñer, director de Lifesequencing, la primera empresa española en secuenciación genómica que, desde 2012, lleva analizadas más de 8.000 secuencias de microbioma.
Lo más fascinante son las posibles asociaciones entre muchas patologías y los cambios en nuestros microorganismos. Pero la incógnita está en descifrar si son la causa o la consecuencia de una enfermedad. “Si se lograse entender llegaríamos a la medicina personalizada, porque la misma composición bacteriana tiene efectos totalmente distintos en cada persona. Dentro de 20 años se podrá seguir a partir de los perfiles individuales de microbiota para prevenir patologías”, vaticina Codoñer.
Probióticos ‘made in Spain’
Con patentes transferidas a más de 30 países, Proceliac supuso cuatro años de desarrollo para salir al mercado como probiótico en forma de leche en polvo para prevenir el efecto inflamatorio asociado a la ingesta accidental de gluten en las personas celíacas. En 2007, el grupo de la investigadora Yolanda Sanz, del Instituto de Agroquímica y Tecnología de los Alimentos del CSIC, aisló la bacteria Bifidobacterium longum ES1, que combate la gliadina (una proteína), presente en la formación del gluten de varios cereales, capaz de dar una respuesta antiinflamatoria en el intestino.
Tras experimentar el Proceliac en cultivos celulares y en animales, secuenciar su genoma y garantizar su seguridad alimentaria en colaboración con la empresa Biopolis y Lifesequencing, se realizó un ensayo clínico en el Hospital Sant Joan de Déu de Barcelona y en el Sant Joan de Reus con niños recién diagnosticados como celíacos. “Se vio la misma respuesta antiinflamatoria, pero también se comprobó que su microbiota, como la de otras personas con inflamación intestinal, sufría un desequilibrio, y con el probiótico podían reequilibrarla”, explica Daniel Ramón, director científico de Biopolis. “Recomendamos su uso siempre en una dieta libre de gluten, porque el celiaco se expone a un montón de trasgresiones involuntarias”.
Otro probiótico pionero estudiado en España está relacionado con los patógenos que habitan en la boca. Las caries, que afectan a más del 80% de la población mundial, parecían no tener remedio hasta que el equipo liderado por Álex Mira, director del laboratorio de Microbioma Humano en FISABIO, dio con la clave de por qué en unas personas aparecen y en otras no sin depender del grado de higiene bucal. “Nuestra paciente cero fue una compañera que nunca había tenido caries, pero su novio las había padecido antes de conocerla y ya no las tenía tras estar juntos. Pensamos que podía pasarle bacterias con efecto protector a través de la saliva en los besos”, recuerda Mira.
Y así fue. Su equipo encontró en las personas libres de caries mayor presencia de una nueva especie de bacteria a la que llamaron ‘Streptococcus dentisani’, que mata a los causantes de esa enfermedad bucal a través de las bacteriocinas, antibióticos que de forma natural luchan contra otros microorganismos formando un escudo. Con función antibacteriana y antiácida para regular el pH de la boca, el producto Dentisani se encuentra en la fase clínica con humanos a la espera de llegar al mercado en forma de barniz para su uso profesional y en forma de pasta de dientes, comprimidos masticables o yogur para su consumo general.
¿Sirven para todo?
Con el punto de mira en nuestra piel y en las mucosas de los aparatos digestivo, respiratorio y de los órganos genitales, el término ‘probiótico’ acompaña a innumerables productos que prometen promover nuestra salud aumentando la microbiota en forma de lácteos, zumos, infusiones, grageas, cremas, champús, tampones o desodorantes.
“Los probióticos crean fans absolutos y detractores irreductibles. Los probióticos no valen para todo, solo cumplen una función determinada. Hay quien dice que los probióticos curarán el autismo. Puede ser, pero dentro de mucho tiempo. Hay que tener cuidado con los entusiastas”, señala el catedrático Evaristo Suárez.
Para Daniel Ramón, investigador en biotecnología de los alimentos, se deben distinguir los productos que contienen microorganismos vivos que cumplen la definición de la FAO como “suplementos nutricionales para el bienestar general”, y los probióticos para hacer frente a la diabetes tipo 2 o a la celiaquía, porque en estos se necesita invertir mucho dinero y tiempo para elaborar el informe científico que demuestre su evidencia clínica: “No hay duda de que dentro de 10 o 15 años saldrá al mercado un fármaco que será un probiótico. Las grandes corporaciones farmacéuticas están comprando empresas especializadas en microbioma o especializadas en probióticos porque se han dado cuenta de que eso tendrá salida. Pero ese futuro pasará por el rigor científico. Los probióticos que no cuenten con un informe científico se caerán”, advierte.
¿Qué hay de los prebióticos?
No hay que confundirlos: los probióticos, presentes en varios productos fermentados como la leche, el yogur o el kéfir, favorecen el crecimiento de la población microbiana. Los prebióticos, en cambio, alimentan a nuestros microorganismos a partir de una dieta rica en fibra y verduras impulsando las bifidobacterias.
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