Por qu¨¦ hay personas que nunca tienen caries
As¨ª nos influye la informaci¨®n gen¨¦tica de los miles de bacterias que pueblan el organismo
Nuestro cuerpo es mucho m¨¢s que genes. Somos tambi¨¦n los miles de bacterias que habitan en nuestro organismo y su genoma multiplica por cien el material gen¨¦tico de nuestras c¨¦lulas. A estos hu¨¦spedes o microbios pegados en nuestra piel y mucosas no les sale gratis el alojamiento, sino que trabajan todos los alimentos que digerimos asimil¨¢ndolos en forma de mol¨¦culas para ayudar al metabolismo de las vitaminas, az¨²cares, colesterol o ¨¢cidos biliares. Gracias a las t¨¦cnicas de la gen¨®mica, el estudio de la microbiota podr¨ªa ser un nuevo paso hacia la medicina personalizada, de forma que si se logra descifrar su funcionamiento podr¨ªan 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 pat¨®genos o g¨¦rmenes desde que investigadores del siglo XIX identificaran algunos microorganismos como veh¨ªculos de enfermedades infecciosas. D¨¦cadas despu¨¦s, el concepto pas¨® a considerarse como una carga innecesaria de bichos en nuestro interior. ¡°En las facultades de Medicina de los a?os setenta, las bacterias se entend¨ªan como unos comensales que se aprovechaban de nosotros o que ensuciaban, pero no molestaban¡±, recuerda Francisco Guarner, jefe de secci¨®n de servicio de aparato digestivo del Hospital Vall d¡¯Hebron de Barcelona.
?Mejor cuanto m¨¢s sucios?
Los experimentos con animales completamente libres de bacterias, o germ-free, significaron un punto de inflexi¨®n a finales del siglo XX al comprobarse que la ausencia de microbiota se traduc¨ªa 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 hab¨ªamos ingerido¡±, explica Guarner.
¡°Con las nuevas t¨¦cnicas hemos descubierto de repente una variedad de microorganismos que desconoc¨ªamos, por eso debemos reconsiderar todos los axiomas establecidos hasta ahora. Por ejemplo, no pod¨ªamos sospechar que la dermis tuviera tanta variedad bacteriana, de forma que hay m¨¢s diferencias entre la piel de detr¨¢s de la oreja y de la ingle que entre los microbiomas del desierto del S¨¢hara y del Polo Norte¡±, apunta Daniel Ram¨®n, director cient¨ªfico de la compa?¨ªa biotecnol¨®gica 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 hu¨¦spedes que act¨²a como una c¨¢mara a 37? con movimientos lentos, todo lo que hemos digerido se mantiene entre uno y dos d¨ªas, 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 inter¨¦s despiertan tienen que ver con la obesidad o la conducta. En 2013 un grupo de la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington demostr¨® 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 podr¨ªan tener la llave de la medicina personalizada si se logra descifrar la asociaci¨®n entre enfermedad y los cambios de nuestras bacterias
Cuando las preocupaciones y el estr¨¦s atacan a nuestros nervios, la digesti¨®n se resiente. La explicaci¨®n reside en el eje que conecta el sistema nervioso con el aparato gastrointestinal, gut-brain axis, que act¨²a como un segundo cerebro, de forma que los cambios de la microbiota intestinal pueden influir en los circuitos neuronales, en la percepci¨®n del dolor o la ansiedad.
Como ese eje act¨²a bidireccionalmente, el estr¨¦s psicol¨®gico 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 investigaci¨®n de la Universidad McMaster de Hamilton, en Canad¨¢, ha demostrado que el comportamiento depende tambi¨¦n de las bacterias de cada especie. El estudio, de 2013, midi¨® con dos razas distintas de ratones el tiempo que les costaba decidirse a saltar desde una plataforma: la raza r¨¢pida tardaba 20 segundos y la lenta varios minutos. A esta ¨²ltima, se le injert¨® microbiota intestinal de la raza r¨¢pida y los ratones lentos empezaron a acelerar su ritmo.
La limpieza, enemiga de nuestra microbiota
?Qui¨¦n no ha sentido que su energ¨ªa baja al tomar un antibi¨®tico? Esa falta de fuerza se debe a la acci¨®n antibacteriana del medicamento, que elimina pat¨®genos y a la vez un buen n¨²mero de bacterias amigas para nuestro organismo. Pero, tras ese s¨ªndrome de depresi¨®n metab¨®lica, la microbiota puede llegar a recuperarse por s¨ª misma. ¡°Pensamos que existen reservorios (conjunto de organismos vivos) en zonas como el ¨ªleon, pr¨®ximo al ap¨¦ndice, que restauran la microbiota. Pero todav¨ªa no sabemos a qu¨¦ nivel intervienen la microbiota interna y la externa que recibimos en la dieta¡±, explica Andr¨¦s Moya, catedr¨¢tico de Gen¨¦tica de la Universidad de Valencia e investigador de la Unidad Mixta de Investigaci¨®n en Gen¨®mica y Salud de la Fundaci¨®n para el Fomento de la Investigaci¨®n Sanitaria y Biom¨¦dica de la Comunidad Valenciana (FISABIO).
Cada persona tiene una composici¨®n bacteriana personal y podr¨ªa identificarnos al igual que lo hace la huella digital
Adem¨¢s del consumo de antibi¨®ticos, la p¨¦rdida de diversidad bacteriana se vincula a la aparici¨®n cada vez m¨¢s 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 Neumolog¨ªa Pedi¨¢trica del Queen Silvia Children¡¯s Hospital de Gotemburgo han observado que en las casas donde hay lavaplatos el riesgo de que los ni?os sufran alergias es mayor. La clave reside en la temperatura del agua, de 65?en el lavavajillas frente a 30? en el fregadero, eliminando bacterias buenas para la diversidad microbiana.
¡°Tambi¨¦n han demostrado que los ni?os 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 espa?ol del Proyecto Internacional del Microbioma Humano, un consorcio internacional que tiene el reto de analizar el cat¨¢logo de m¨¢s de 10 millones genes que hay en el intestino humano, tras analizar a individuos de Am¨¦rica, China y Europa.
Uno de los ecosistemas donde mejor puede observarse la estrecha relaci¨®n entre factores ambientales y el equilibrio de la microbiota es el ¨®rgano genital femenino. La acidez de la vagina, similar a la del yogur, la convierte en un territorio inh¨®spito para los pat¨®genos. Pero factores como la elevada frecuencia de las relaciones sexuales o las duchas vaginales de agua caliente y jabones ¨ªntimos neutralizan su pH eliminando las colonias de lactobacilos, el escudo bacteriano contra la invasi¨®n de microorganismos indeseables. ¡°Los lactobacilos son muy sensibles tambi¨¦n al tabaco, las penicilinas o los antitumorales. Pero, dada la proximidad de orificios, los pat¨®genos m¨¢s importantes causantes de infecciones se refieren a bacterias que en el intestino son buenas pero cuando pasan a la vagina resultan pat¨®genas¡±, se?ala Evaristo Su¨¢rez, catedr¨¢tico de Microbiolog¨ªa de la Universidad de Oviedo.
Una v¨ªa hacia la medicina personalizada
La microbiota no solo cambia por la alimentaci¨®n o los h¨¢bitos. Debido a su plasticidad y dependencia del h¨¢bitat, las bacterias tambi¨¦n evolucionan con la edad. ¡°Los ni?os todav¨ªa no tienen establecida su microbiota. La del beb¨¦ es muy distinta de la del adulto, pero no sabemos por qu¨¦ cambia. Tampoco podemos definir qu¨¦ es una microbiota normal o sana, porque es muy heterog¨¦nea seg¨²n cada persona. Por eso, el concepto de salud podr¨ªa estar ahora en cuestionamiento¡±, indica Moya, cuyo equipo espera trabajar en cooperaci¨®n con otros grupos de investigaci¨®n para hallar alteraciones de la microbiota asociadas a patolog¨ªas como la artritis reumatoide, la colitis por la bacteria clostridium, la obesidad, diabetes tipo 2, insuficiencia card¨ªaca, bronquitis cr¨®nica, fibrosis qu¨ªstica, sida, lupus o epilepsia.
Al igual que el ADN, cada persona tiene una composici¨®n bacteriana personal. Un reciente estudio de la Escuela T.H. Chan de Salud P¨²blica de la Universidad de Harvard, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Science, indica que las comunidades microbianas podr¨ªan 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 podr¨ªa funcionar, de lo contrario algunas de esas huellas desaparecer¨ªan. Nuestra microbiota cambia d¨ªa a d¨ªa, por lo que se necesitar¨¢ tiempo para identificar qu¨¦ bacterias son exclusivas de cada persona¡±, apunta el bioinform¨¢tico Francisco Codo?er, director de Lifesequencing, la primera empresa espa?ola en secuenciaci¨®n gen¨®mica que, desde 2012, lleva analizadas m¨¢s de 8.000 secuencias de microbioma.
Lo m¨¢s fascinante son las posibles asociaciones entre muchas patolog¨ªas y los cambios en nuestros microorganismos. Pero la inc¨®gnita est¨¢ en descifrar si son la causa o la consecuencia de una enfermedad. ¡°Si se lograse entender llegar¨ªamos a la medicina personalizada, porque la misma composici¨®n bacteriana tiene efectos totalmente distintos en cada persona. Dentro de 20 a?os se podr¨¢ seguir a partir de los perfiles individuales de microbiota para prevenir patolog¨ªas¡±, vaticina Codo?er.
Probi¨®ticos ¡®made in Spain¡¯
Con patentes transferidas a m¨¢s de 30 pa¨ªses, Proceliac supuso cuatro a?os de desarrollo para salir al mercado como probi¨®tico en forma de leche en polvo para prevenir el efecto inflamatorio asociado a la ingesta accidental de gluten en las personas cel¨ªacas. En 2007, el grupo de la investigadora Yolanda Sanz, del Instituto de Agroqu¨ªmica y Tecnolog¨ªa de los Alimentos del CSIC, aisl¨® la bacteria Bifidobacterium longum ES1, que combate la gliadina (una prote¨ªna), presente en la formaci¨®n 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 colaboraci¨®n con la empresa Biopolis y Lifesequencing, se realiz¨® un ensayo cl¨ªnico en el Hospital Sant Joan de D¨¦u de Barcelona y en el Sant Joan de Reus con ni?os reci¨¦n diagnosticados como cel¨ªacos. ¡°Se vio la misma respuesta antiinflamatoria, pero tambi¨¦n se comprob¨® que su microbiota, como la de otras personas con inflamaci¨®n intestinal, sufr¨ªa un desequilibrio, y con el probi¨®tico pod¨ªan reequilibrarla¡±, explica Daniel Ram¨®n, director cient¨ªfico de Biopolis. ¡°Recomendamos su uso siempre en una dieta libre de gluten, porque el celiaco se expone a un mont¨®n de trasgresiones involuntarias¡±.
Otro probi¨®tico pionero estudiado en Espa?a est¨¢ relacionado con los pat¨®genos que habitan en la boca. Las caries, que afectan a m¨¢s del 80% de la poblaci¨®n mundial, parec¨ªan no tener remedio hasta que el equipo liderado por ?lex Mira, director del laboratorio de Microbioma Humano en FISABIO, dio con la clave de por qu¨¦ en unas personas aparecen y en otras no sin depender del grado de higiene bucal. ¡°Nuestra paciente cero fue una compa?era que nunca hab¨ªa tenido caries, pero su novio las hab¨ªa padecido antes de conocerla y ya no las ten¨ªa tras estar juntos. Pensamos que pod¨ªa pasarle bacterias con efecto protector a trav¨¦s de la saliva en los besos¡±, recuerda Mira.
Y as¨ª fue. Su equipo encontr¨® 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 trav¨¦s de las bacteriocinas, antibi¨®ticos que de forma natural luchan contra otros microorganismos formando un escudo. Con funci¨®n antibacteriana y anti¨¢cida para regular el pH de la boca, el producto Dentisani se encuentra en la fase cl¨ªnica 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 ¨®rganos genitales, el t¨¦rmino ¡®probi¨®tico¡¯ acompa?a a innumerables productos que prometen promover nuestra salud aumentando la microbiota en forma de l¨¢cteos, zumos, infusiones, grageas, cremas, champ¨²s, tampones o desodorantes.
¡°Los probi¨®ticos crean fans absolutos y detractores irreductibles. Los probi¨®ticos no valen para todo, solo cumplen una funci¨®n determinada. Hay quien dice que los probi¨®ticos curar¨¢n el autismo. Puede ser, pero dentro de mucho tiempo. Hay que tener cuidado con los entusiastas¡±, se?ala el catedr¨¢tico Evaristo Su¨¢rez.
Para Daniel Ram¨®n, investigador en biotecnolog¨ªa de los alimentos, se deben distinguir los productos que contienen microorganismos vivos que cumplen la definici¨®n de la FAO como ¡°suplementos nutricionales para el bienestar general¡±, y los probi¨®ticos para hacer frente a la diabetes tipo 2 o a la celiaqu¨ªa, porque en estos se necesita invertir mucho dinero y tiempo para elaborar el informe cient¨ªfico que demuestre su evidencia cl¨ªnica: ¡°No hay duda de que dentro de 10 o 15 a?os saldr¨¢ al mercado un f¨¢rmaco que ser¨¢ un probi¨®tico. Las grandes corporaciones farmac¨¦uticas est¨¢n comprando empresas especializadas en microbioma o especializadas en probi¨®ticos porque se han dado cuenta de que eso tendr¨¢ salida. Pero ese futuro pasar¨¢ por el rigor cient¨ªfico. Los probi¨®ticos que no cuenten con un informe cient¨ªfico se caer¨¢n¡±, advierte.
?Qu¨¦ hay de los prebi¨®ticos?
No hay que confundirlos: los probi¨®ticos, presentes en varios productos fermentados como la leche, el yogur o el k¨¦fir, favorecen el crecimiento de la poblaci¨®n microbiana. Los prebi¨®ticos, en cambio, alimentan a nuestros microorganismos a partir de una dieta rica en fibra y verduras impulsando las bifidobacterias.
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