L’estudi dels cent bilions de microorganismes que habiten a l’interior de l’intestí està canviant el tractament de les patologies gastrointestinals, les dolències cardiovasculars i fins i tot trastorns com l’autisme.  El estudio de los cien billones de microorganismos que habitan en el interior del intestino está cambiando el tratamiento de las patologías gastrointestinales, las dolencias cardiovasculares e incluso trastornos como el autismo.

El projecte Genoma Humà va seqüenciar la informació genètica continguda en el 10% de les cèl·lules que formen el cos humà. El 90% restant no són cèl·lules humanes sinó un autèntic ecosistema d’uns cent bilions de bacteris que habiten en el nostre cos. Reben el nom de microbioma, i la ciència està descobrint cada dia noves proves que demostren que són fonamentals per a la nostra supervivència. Com explica el doctor Francisco Guarner, responsable del grup de Fisiologia i Fisiopatologia Digestiva del Vall d’Hebron Institut de Recerca (VHIR), “el microbioma es considera ja un òrgan en si mateix”.

Les alteracions que es produeixen en aquesta població de microorganismes tenen serioses conseqüències per a la salut; de fet influeixen fins a tal punt en el cos que poden arribar a modificar la conducta i el desenvolupament cerebral. Hi ha estudis que demostren que animals de laboratori que creixen en total absència de bacteris tenen un desenvolupament corporal deficient, un cervell diferent i inmaduro i el seu sistema immunitari és incomplet. El sorprenent “i una de les raons que justifica el considerar el microbioma com a òrgan”, explica Guarner, “és que si a aquests animals se’ls trasplanta la flora d’individus normals, recuperen la normalitat”.

“El microbioma es considera ja un òrgan en si mateix”, diu un expert

Bioquímica cerebral

Aquests resultats encara no poden extrapolar-se a éssers humans, però “existeixen evidències indirectes que el microbioma afecta a la nostra bioquímica cerebral”, afirma la investigadora i doctora Elena Verdú, que ha participat en aquests experiments amb ratolins a la Universitat de McMaster (Canadà). “És possible que aquests mecanismes estiguin implicats en malalties com l’autisme”, afegeix la investigadora.

Els trastorns gastrointestinals s’expliquen entre les complicacions que sofreixen les persones amb autisme i minven la seva qualitat de vida. La causa última d’aquesta associació encara es desconeix, però investigadors de la Universitat de Columbia, a EUA, han descobert recentment el que podria ser una diferència clau: molts nens autistes tenen un tipus de bacteri en la seva flora intestinal que la resta dels nens no té.

Aquest microrganismo en concret pertany al gènere Sutterella i, encara que la seva presència està associada a patologies digestives inflamatorias com la malaltia de Crohn o la colitis ulcerosa, segons Bren Williams, autor de l’estudi, “encara queda molt treball que fer abans d’entendre el paper de Sutterella en l’autisme”.

Gairebé dos quilos de cèl·lules bacterianes habiten en el nostre cos

El fet que una gran part de pacients autistes tinguin alterats el tipus i la quantitat d’espècies de la flora intestinal és una situació en la qual encara no se sap què és primer, si l’ou o la gallina. Com assegura Verdú, “la connexió cervell-intestí és bidireccional” i sembla ser prometedora.

I és que una flora intestinal adequada no només genera vitamines i aminoàcids essencials per a la supervivència del cos humà, sinó que també estimula el sistema immunitari. La majoria de cèl·lules inmunocompetentes conviuen amb els bacteris en la paret de l’intestí i és principalment allí on entren en contacte amb els antígens de l’exterior i el sistema aprèn a diferenciar el propi de l’aliè.

Encara no se sap si les alteracions gastrointestinals en l’autisme són una mica més que simptomàtiques, però en altres casos sí ho són. En pacients amb malaltia de Crohn o esclerosi múltiple, que sí tenen una base autoinmune, la flora intestinal està alterada, i s’ha demostrat que, enriquint-la, es milloren les seves afectacions neurològiques.

La flora intestinal interactua amb els fàrmacs i els aliments

Una de les opcions terapèutiques en estudi és restaurar la població de bacteris i alterar el sistema immunitari del pacient mitjançant el consum de probióticos o de determinats cucs helmints (parasitarios) no patògens. Encara que aquesta última opció no soni deliciosa, ja s’han obtingut resultats en diversos pacients i a EUA s’han iniciat estudis clínics en persones autistes i pacients amb esclerosi múltiple o amb al·lèrgies alimentàries greus. De totes maneres, Guarner opina que, encara que els resultats dels tractaments amb helmints són prometedors, “la solució a aquestes malalties necessita conèixer millor el microbioma”.

Des que es coneix la repercussió del microbioma en el cos humà, la investigació de com alterar-ho i obtenir efectes beneficiosos no només avança en el camp de les malalties digestives, sinó en molts uns altres, com per exemple la cardiologia. Fa temps que se sap que pacients amb obesitat o diabetis tipus 2 tenen més risc cardiovascular que persones sanes i també elevats nivells de leptina, una hormona relacionada amb el metabolisme i l’apetit. Un estudi recent ha posat en pràctica un fet que ja es coneixia, que la presència de Lactobacillus plantarum disminueix la secreció de leptina. Els resultats demostren que rates alimentades amb un probiótico que conté aquest bacteri sintetitzen menor quantitat de leptina i això podria tenir un reflex en la disminució del nombre i la gravetat d’infarts.

El doctor Abel Mariné, expert en nutrició i seguretat alimentària de la Universitat de Barcelona, opina que, encara que sí sembla existir una relació entre obesitat i flora intestinal “i aquest estudi és interessant, no hem de perdre de vista que està fet amb animals de laboratori i que s’ha de verificar i ser reproduïble”, explica. De totes maneres, “els probióticos no han de confondre’s amb medicaments, doncs els seus efectes beneficiosos són suaus i a llarg termini”, aclareix Mariné.

A per els gens

El següent gran pas biomèdic després d’aconseguir seqüenciar el genoma humà és el projecte europeu MetaHIT (Metagenómica del Tracte Intestinal Humà) . El seu objectiu és ambiciós: desxifrar el material genètic de les més de 150.000 espècies diferents de microbis que colonitzen el cos humà. Guarner, responsable espanyol de MetaHIT, explica: “Anem a generar un catàleg dels bacteris simbiòtics que viuen i participen en el nostre cos, les seves característiques i les seves funcions”.

Un projecte vol desxifrar els gens dels microbis que colonitzen el cos

La investigació del microbioma no és senzilla, “posat que la majoria dels bacteris de l’intestí necessiten de l’ecosistema que formen amb les altres per créixer”, detalla Guarner, “i, per tant, no creixen en les condicions de cultiu del laboratori”. La solució a aquest repte ha estat la metagenómica, és a dir, aplicar tècniques de biologia molecular i seqüenciació de gens per obtenir grans bases de dades.

Aquest projecte, en el qual participen vuit països europeus, està en marxa des de 2008 i té data prevista de finalització per a juny de 2012.
Fins ara, els resultats que es coneixen del projecte MetaHIT són sorprenents. Els investigadors han descobert, per exemple, que és possible que els éssers humans puguin classificar-se, a més de per grup sanguini, sexe i edat, segons els seus bacteris. Els científics de MetaHIT van analitzar la flora intestinal de gairebé 200 persones de sis nacionalitats diferents i van descobrir que totes elles es podien agrupar en tres tipus ben diferenciats.

Aquest descobriment pot tenir una gran repercussió en medicina posat que, segons explica el genetista Mani Arumugam, primer investigador d’aquests resultats, “la flora intestinal interactua directament amb els fàrmacs i els aliments que prenem i modula la seva absorció”; així que Arumugam creu que, en un futur, es podrien “dissenyar dietes i fàrmacs personalitzats” en funció del tipus bacterià al que pertanyi cada persona.

Una flora intestinal adequada estimula el sistema immunitari
Els resultats de l’estudi MetaHIT pretenen tenir infinitat d’aplicacions terapèutiques. “El gran objectiu és arribar a entendre una part del cos humà que fins ara desconeixíem”, explica Guarner. “Si arribem a conèixer al detall aquests dos quilos de cèl·lules bacterianes que habiten en el nostre cos, llavors podrem utilitzar aquest coneixement per tractar l’autisme, trastorns psiquiàtrics primerencs, malalties autoinmunes, al·lèrgies, trastorns del metabolisme, obesitat o diabetis tipus 2”, enumera.

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El proyecto Genoma Humano secuenció la información genética contenida en el 10% de las células que forman el cuerpo humano. El 90% restante no son células humanas sino un auténtico ecosistema de unos cien billones de bacterias que habitan en nuestro cuerpo. Reciben el nombre de microbioma, y la ciencia está descubriendo cada día nuevas pruebas que demuestran que son fundamentales para nuestra supervivencia. Como explica el doctor Francisco Guarner, responsable del grupo de Fisiología y Fisiopatología Digestiva del Vall d’Hebron Institut de Recerca (VHIR), “el microbioma se considera ya un órgano en sí mismo”.

Las alteraciones que se producen en esta población de microorganismos tienen serias consecuencias para la salud; de hecho influyen hasta tal punto en el cuerpo que pueden llegar a modificar la conducta y el desarrollo cerebral. Hay estudios que demuestran que animales de laboratorio que crecen en total ausencia de bacterias tienen un desarrollo corporal deficiente, un cerebro distinto e inmaduro y su sistema inmunitario es incompleto. Lo sorprendente “y una de las razones que justifica el considerar el microbioma como órgano”, explica Guarner, “es que si a estos animales se les trasplanta la flora de individuos normales, recuperan la normalidad”.

“El microbioma se considera ya un órgano en sí mismo”, dice un experto

Bioquímica cerebral

Estos resultados todavía no pueden extrapolarse a seres humanos, pero “existen evidencias indirectas de que el microbioma afecta a nuestra bioquímica cerebral”, afirma la investigadora y doctora Elena Verdú, que ha participado en estos experimentos con ratones en la Universidad de McMaster (Canadá). “Es posible que estos mecanismos estén implicados en enfermedades como el autismo”, añade la investigadora.

Los trastornos gastrointestinales se cuentan entre las complicaciones que sufren las personas con autismo y merman su calidad de vida. La causa última de esta asociación todavía se desconoce, pero investigadores de la Universidad de Columbia, en EEUU, han descubierto recientemente lo que podría ser una diferencia clave: muchos niños autistas tienen un tipo de bacteria en su flora intestinal que el resto de los niños no tiene.

Este microrganismo en concreto pertenece al género Sutterella y, aunque su presencia está asociada a patologías digestivas inflamatorias como la enfermedad de Crohn

o la colitis ulcerosa, según Bren Williams, autor del estudio, “aún queda mucho trabajo que hacer antes de entender el papel de Sutterella en el autismo”.

Casi dos kilos de células bacterianas habitan en nuestro cuerpo

El hecho de que una gran parte de pacientes autistas tengan alterados el tipo y la cantidad de especies de la flora intestinal es una situación en la que todavía no se sabe qué es primero, si el huevo o la gallina. Como asegura Verdú, “la conexión cerebro-intestino es bidireccional” y parece ser prometedora.

Y es que una flora intestinal adecuada no sólo genera vitaminas y aminoácidos esenciales para la supervivencia del cuerpo humano, sino que también estimula el sistema inmunitario. La mayoría de células inmunocompetentes conviven con las bacterias en la pared del intestino y es principalmente allí donde entran en contacto con los antígenos del exterior y el sistema aprende a diferenciar lo propio de lo ajeno.

Todavía no se sabe si las alteraciones gastrointestinales en el autismo son algo más que sintomáticas, pero en otros casos sí lo son. En pacientes con enfermedad de Crohn o esclerosis múltiple, que sí tienen una base autoinmune, la flora intestinal está alterada, y se ha demostrado que, enriqueciéndola, se mejoran sus afectaciones neurológicas.

La flora intestinal interactúa con los fármacos y los alimentos

Una de las opciones terapéuticas en estudio es restaurar la población de bacterias y alterar el sistema inmunitario del paciente mediante el consumo de probióticos o de determinados gusanos helmintos (parasitarios) no patógenos. Aunque esta última opción no suene deliciosa, ya se han obtenido resultados en varios pacientes y en EEUU se han iniciado estudios clínicos en personas autistas y pacientes con esclerosis múltiple o con alergias alimentarias graves. De todos modos, Guarner opina que, aunque los resultados de los tratamientos con helmintos son prometedores, “la solución a estas enfermedades necesita conocer mejor el microbioma”.

Desde que se conoce la repercusión del microbioma en el cuerpo humano, la investigación de cómo alterarlo y obtener efectos beneficiosos no sólo avanza en el campo de las enfermedades digestivas, sino en muchos otros, como por ejemplo la cardiología. Hace tiempo que se sabe que pacientes con obesidad o diabetes tipo 2 tienen más riesgo cardiovascular que personas sanas y también elevados niveles de leptina, una hormona relacionada con el metabolismo y el apetito. Un estudio reciente ha puesto en práctica un hecho que ya se conocía, que la presencia de Lactobacillus plantarum disminuye la secreción de leptina. Los resultados demuestran que ratas alimentadas con un probiótico que contiene dicha bacteria sintetizan menor cantidad de leptina y ello podría tener un reflejo en la disminución del número y la gravedad de infartos.

El doctor Abel Mariné, experto en nutrición y seguridad alimentaria de la Universidad de Barcelona, opina que, aunque sí parece existir una relación entre obesidad y flora intestinal “y este estudio es interesante, no hemos de perder de vista que está hecho con animales de laboratorio y que se ha de verificar y ser reproducible”, explica. De todos modos, “los probióticos no deben confundirse con medicamentos, pues sus efectos beneficiosos son suaves y a largo plazo”, aclara Mariné (ver despiece).

A por los genes

El siguiente gran paso biomédico después de lograr secuenciar el genoma humano es el proyecto europeo MetaHIT (Metagenómica del Tracto Intestinal Humano) . Su objetivo es ambicioso: descifrar el material genético de las más de 150.000 especies distintas de microbios que colonizan el cuerpo humano. Guarner, responsable español de MetaHIT, explica: “Vamos a generar un catálogo de las bacterias simbióticas que viven y participan en nuestro cuerpo, sus características y sus funciones”.

Un proyecto quiere descifrar los genes de los microbios que colonizan el cuerpo

La investigación del microbioma no es sencilla, “puesto que la mayoría de las bacterias del intestino necesitan del ecosistema que forman con las demás para crecer”, detalla Guarner, “y, por lo tanto, no crecen en las condiciones de cultivo del laboratorio”. La solución a este reto ha sido la metagenómica, es decir, aplicar técnicas de biología molecular y secuenciación de genes para obtener grandes bases de datos.

Este proyecto, en el que participan ocho países europeos, está en marcha desde 2008 y tiene fecha prevista de finalización para junio de 2012.

Hasta ahora, los resultados que se conocen del proyecto MetaHIT son sorprendentes. Los investigadores han descubierto, por ejemplo, que es posible que los seres humanos puedan clasificarse, además de por grupo sanguíneo, sexo y edad, según sus bacterias. Los científicos de MetaHIT analizaron la flora intestinal de casi 200 personas de seis nacionalidades distintas y descubrieron que todas ellas se podían agrupar en tres tipos bien diferenciados.

Este descubrimiento puede tener una gran repercusión en medicina puesto que, según explica el genetista Mani Arumugam, primer investigador de estos resultados, “la flora intestinal interactúa directamente con los fármacos y los alimentos que tomamos y modula su absorción”; así que Arumugam cree que, en un futuro, se podrían “diseñar dietas y fármacos personalizados” en función del tipo bacteriano al que pertenezca cada persona.

Una flora intestinal adecuada estimula el sistema inmunitario

Los resultados del estudio MetaHIT pretenden tener infinidad de aplicaciones terapéuticas. “El gran objetivo es llegar a entender una parte del cuerpo humano que hasta ahora desconocíamos”, explica Guarner. “Si llegamos a conocer al detalle estos dos kilos de células bacterianas que habitan en nuestro cuerpo, entonces podremos utilizar este conocimiento para tratar el autismo, trastornos psiquiátricos tempranos, enfermedades autoinmunes, alergias, trastornos del metabolismo, obesidad o diabetes tipo 2”, enumera.

INFORMACIÓN ORIGINAL EXTRAÍDA DE:

http://www.publico.es/ciencias/418418/el-cuerpo-humano-es-una-bacteria

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