Los científicos desvelan el "atlas" del microbioma intestinal
Según un nuevo estudio, los científicos ya pueden predecir cómo interactúan entre sí las distintas bacterias del intestino para revelar cómo afectan a nuestra salud, para bien o para mal.
Los billones de microbios y virus que coexisten en el interior y en la superficie del cuerpo se conocen colectivamente como microbioma. Las mayores concentraciones de estos microbios se encuentran en el intestino. Se ha demostrado que algunos desempeñan funciones útiles en el organismo, como las especies de Lactobacillus que pueden ayudar en la digestión, y otros, como las cepas tóxicas de Escherichia coli, pueden causar enfermedades.
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Muchos microbios sobreviven consumiendo nutrientes que han sido producidos por otros microbios, y cuando estas interacciones se rompen, puede producirse un desequilibrio entre los microbios beneficiosos y los que causan enfermedades, lo que da lugar a afecciones como la enfermedad inflamatoria intestinal (EII). Sin embargo, hasta ahora ha sido difícil trazar un mapa de todas estas complejas interacciones.
En el nuevo estudio, publicado el viernes 20 de octubre en la revista Nature Communications, los científicos trazaron un mapa de cómo determinados microbios intestinales interactúan entre sí y forman comunidades dependientes de la nutrición. Los resultados podrían facilitar la selección de distintas especies de bacterias o de sus subproductos metabólicos, lo que podría conducir al desarrollo de nuevas terapias.
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"Los autores abordaron un aspecto novedoso y desafiante de la investigación del microbioma, yendo más allá de la simple descripción de las bacterias presentes y desarrollando un marco analítico para cuantificar las interacciones de la alimentación cruzada", declaró a Live Science Christopher Stewart, investigador médico de la Universidad de Newcastle (Reino Unido) que no participó en la investigación.
"Al hacerlo, confirmaron algunas asociaciones conocidas y descubrieron nuevas asociaciones funcionales en muchas enfermedades distintas", afirmó.
Los investigadores desarrollaron un método computacional para identificar y clasificar las interacciones clave de "alimentación", o intercambio de nutrientes, entre los microbios del intestino. Para ello se tuvieron en cuenta factores como la diversidad y el número total de microbios que, según las predicciones, consumen o producen nutrientes específicos.
A continuación, probaron este método con un conjunto de datos que modelizaba el metabolismo de 955 especies de microbios intestinales recogidos en más de 1.600 muestras de heces humanas y cuyos genomas podían reconstruirse. Los participantes que proporcionaron las muestras procedían de 15 países y padecían una de las 11 enfermedades en las que se había implicado anteriormente el microbioma intestinal -como la EII, la diabetes de tipo 2 o el cáncer de colon- o no padecían ninguna de ellas.
En 10 de las 11 enfermedades, el equipo fue capaz de identificar interacciones específicas entre microbios que parecían estar alteradas, en comparación con las personas que carecían de estas afecciones; estas alteraciones se debían a que los microbios carecían de sus correspondientes socios "alimentarios". Por ejemplo, cuando los autores utilizaron el nuevo enfoque para analizar las heces de personas con enfermedad de Crohn, una forma común de EII, el equipo descubrió que lo que distinguía a esta afección era la falta de especies bacterianas que consumen el gas sulfuro de hidrógeno, como la Roseburia intestinalis. (Se cree que el sulfuro de hidrógeno desempeña un papel importante en el control de la inflamación intestinal).
El vínculo entre el sulfuro de hidrógeno y la enfermedad se había señalado anteriormente como más evidente en otro tipo de EII llamada colitis ulcerosa, por lo que es potencialmente sorprendente verlo vinculado a Crohn también, Glenn Gibson, profesor de microbiología de los alimentos en la Universidad de Reading en el Reino Unido que no participó en la investigación, dijo a Live Science en un correo electrónico.
En su artículo, los autores del estudio reconocen que el nuevo enfoque no es más que un "marco conceptual" y que serán necesarios más experimentos y análisis en profundidad para validar estas interacciones microbianas. También habrá que explorar los mecanismos subyacentes a estas interacciones alimentarias, señaló Stewart.
No obstante, el estudio representa un "paso importante" hacia el uso de material genético del microbioma para inferir interacciones de alimentación entre microbios específicos, añadió Stewart. En última instancia, esto podría "acercarnos un poco más a terapias más eficaces dirigidas a los microbios y basadas en ellos", afirmó.