La m¨¢quina de digerir
El Simulador Gastrointestinal Din¨¢mico reproduce en el laboratorio los procesos de nuestro aparato digestivo
El cuerpo humano es una m¨¢quina muy compleja y eficiente en la que vamos montados (o que somos) sin conocer el manual de instrucciones. Afortunadamente, funciona con piloto autom¨¢tico. En un laboratorio del Instituto de Investigaci¨®n en Ciencias de la Alimentaci¨®n (CIAL) hay colgada una infograf¨ªa de nuestro aparato digestivo, ese sofisticado laboratorio corporal que va de la boca al recto y que nos permite alimentarnos. Su funci¨®n es degradar los bocadillos, las ensaladas de pasta o los cachopos en mol¨¦culas muy peque?as que pueden ser absorbidas por el organismo en busca de materias primas, nutrientes y energ¨ªa.
Delante del citado p¨®ster est¨¢ el Simulador Gastrointestinal Din¨¢mico (Simgi), un ingenio que sirve para investigar el funcionamiento de dicho aparato (los procesos de digesti¨®n y metab¨®licos) y su acci¨®n sobre los alimentos, y que, adem¨¢s, ilustra al profano sobre c¨®mo funciona ese sistema que llevamos dentro y usamos a diario. El CIAL es un centro dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Cient¨ªficas (CSIC) y la Universidad Aut¨®noma de Madrid (UAM).
Lo primero que se ve es un recipiente alargado que hace las funciones del est¨®mago. ¡°Para introducir alimentos s¨®lidos tenemos que simular el procesado oral, el masticado, para homogeneizarlos. A veces tambi¨¦n le aplicamos las enzimas que contiene la saliva¡±, explica la bi¨®loga Carolina Cueva, t¨¦cnica de la m¨¢quina y miembro del grupo de Biotecnolog¨ªa Enol¨®gica Aplicada (¡°eso no quiere decir que estemos siempre tomando vino¡±, aclara). La m¨¢quina-est¨®mago simula los movimientos perist¨¢lticos y a?ade el ¨¢cido clorh¨ªdrico y los jugos g¨¢stricos.
Despu¨¦s, como en el propio cuerpo, vienen unos fermentadores que simulan el intestino delgado (donde se a?ade la bilis y el jugo pancre¨¢tico) y las tres partes del colon: ascendente, trasverso y descendente. Es una parte bonita del simulador (al menos comparada con otros artilugios de laboratorio) con tubos que hacen lazos y piezas coloreadas. Aqu¨ª entra en juego algo muy importante: la microbiota, es decir, el conjunto de las bacterias que viven dentro de nosotros y que nos ayudan a hacer la digesti¨®n. Billones de microorganismos que pesan dos kilos de nuestro peso (m¨¢s que nuestro cerebro) y sin los que no podr¨ªamos vivir.
En el Simgi se simula la digesti¨®n de diferentes alimentos e ingredientes y se investigan patolog¨ªas, f¨¢rmacos que puedan aparecer en el tracto gastrointestinal
¡°Aqu¨ª inoculamos microbiota fecal humana, que extraemos de heces de donantes, porque no es f¨¢cil obtener directamente del intestino, sin ser invasivos, la cantidad que necesitamos¡±, explica Cueva. Adem¨¢s, mantienen el pH y la temperatura tal y como est¨¢n dentro de nosotros, y las condiciones anaerobias gracias a aplicaci¨®n de nitr¨®geno. Al final del proceso, y como en la cruda realidad, salen heces, o, mejor dicho, aguas fecales, porque este dispositivo no absorbe el agua como lo hace el cuerpo humano. Es llamativa la cantidad de conocimiento y tecnolog¨ªa que hay que aplicar para producir in vitro el excremento que los seres vivos producimos con tanta facilidad, y que despreciamos.
¡°Se trata de una primera aproximaci¨®n, precedente a ensayos cl¨ªnicos en humanos, de mayor complejidad y costo¡±, explica Victoria Moreno-Arribas, directora cient¨ªfica del Simgi e investigadora del CSIC en el CIAL; del que fue su primera directora. Para determinadas investigaciones los resultados se combinan con diferentes cultivos celulares, por ejemplo, para investigar el impacto de la alimentaci¨®n, la microbiota y algunas enfermedades como el c¨¢ncer. La microbiota es desde hace algunos a?os, gracias a los avances t¨¦cnicos, un campo investigaci¨®n muy fecundo y de gran inter¨¦s, pues mucho de lo que tiene que ver con nuestro aparato digestivo tiene que ver con esta legi¨®n de bacterias que nos habita. ¡°Nuestro principal desaf¨ªo es mejorar la simulaci¨®n de la microbiota¡±, a?ade la investigadora, ¡°otros son simular la actuaci¨®n del sistema inmune o las diferencias entre el aparato digestivo de personas de diferentes edades y caracter¨ªsticas fisiol¨®gicas¡±.
La microbiota codifica 100 veces m¨¢s genes que nuestro propio genoma y tiene mucho potencial a la hora de modular el metabolismoVictoria Moreno-Arribas, directora cient¨ªfica del Simgi
La importancia de la microbiota tambi¨¦n radica en su potencial gen¨¦tico: ¡°Codifica 100 veces m¨¢s genes que nuestro propio genoma y tiene mucho potencial a la hora de modular el metabolismo. As¨ª que m¨¢s que de genoma deber¨ªamos hablar de genoma colectivo¡±, explica Moreno-Arribas. Es de inter¨¦s conocer con detalle c¨®mo los alimentos interaccionan con ese genoma y como este se conecta con otros ¨®rganos. ¡°Por ejemplo, con el cerebro, y su influencia en el Alzheimer, el autismo y el comportamiento humano¡±, se?ala la investigadora. Para ello se recolectan grandes cantidades de datos que, a veces, tienen que ser tratados mediante t¨¦cnicas de Big Data. Conociendo la microbiota se pueden aprender nuevas formas de tratar la obesidad, la diabetes, las disfunciones intestinales o los procesos de inflamaci¨®n.
En el Simgi, que da servicio a investigadores y empresas, se simula la digesti¨®n de diferentes alimentos e ingredientes, pero tambi¨¦n se investigan patolog¨ªas, f¨¢rmacos, probi¨®ticos, prebi¨®ticos, nanopart¨ªculas, pr¨¢cticamente todo lo que pueda aparecer en el tracto gastrointestinal. Por ejemplo, se indaga en el efecto que determinados antibi¨®ticos tienen en la microbiota (los antibi¨®ticos suelen producir grandes alteraciones). O la toxicidad de diferentes part¨ªculas que pueden estar presentes en los envases de los alimentos, como los micropl¨¢sticos, que empiezan a descubrirse en toda la cadena tr¨®fica con consecuencias a¨²n desconocidas.
Uno de los tratamientos m¨¢s novedosos y llamativos es el trasplante fecal: consiste en administrar heces de una persona sana a una enferma para as¨ª restaurar en el equilibrio en su microbiota. Suena extra?o, pero los cient¨ªficos lo consideran una v¨ªa muy prometedora.
Investigando los alimentos
El CIAL abri¨® sus puertas en 2010. Adem¨¢s del Simgi, all¨ª se encuentran otras plataformas de inter¨¦s, como una planta piloto de innovaci¨®n alimentaria o una plataforma de metabol¨®mica, donde se estudian los metabolitos, es decir, las mol¨¦culas resultantes del metabolismo. ¡°En Espa?a hay una cantera muy buena de investigaci¨®n en alimentos y grupos que ocupan los primeros puestos de los rankings¡±, se?ala Moreno-Arribas. Muchas veces la informaci¨®n que reciben los ciudadanos en torno a la alimentaci¨®n es confusa (todo lo que se dice con respecto al az¨²car, al aceite de palma, y mil otras modas alimentarias) y promueve la generaci¨®n de bulos y mitos. Por eso, Moreno-Arribas invita a los ciudadanos a consumir informaci¨®n de calidad, como la que ofrecen instituciones cient¨ªficas como el CSIC, y sus centros, como el CIAL, en su p¨¢gina web. Su objetivo ¨²ltimo es la aplicaci¨®n de estas disciplinas cient¨ªficas para la mejora de la salud y que nos concienciemos de la transcendencia de comer bien, teniendo en cuenta las necesidades de la poblaci¨®n y la implicaci¨®n de la industria.
Tu suscripci¨®n se est¨¢ usando en otro dispositivo
?Quieres a?adir otro usuario a tu suscripci¨®n?
Si contin¨²as leyendo en este dispositivo, no se podr¨¢ leer en el otro.
FlechaTu suscripci¨®n se est¨¢ usando en otro dispositivo y solo puedes acceder a EL PA?S desde un dispositivo a la vez.
Si quieres compartir tu cuenta, cambia tu suscripci¨®n a la modalidad Premium, as¨ª podr¨¢s a?adir otro usuario. Cada uno acceder¨¢ con su propia cuenta de email, lo que os permitir¨¢ personalizar vuestra experiencia en EL PA?S.
En el caso de no saber qui¨¦n est¨¢ usando tu cuenta, te recomendamos cambiar tu contrase?a aqu¨ª.
Si decides continuar compartiendo tu cuenta, este mensaje se mostrar¨¢ en tu dispositivo y en el de la otra persona que est¨¢ usando tu cuenta de forma indefinida, afectando a tu experiencia de lectura. Puedes consultar aqu¨ª los t¨¦rminos y condiciones de la suscripci¨®n digital.
Sobre la firma
