lunes, 2 de octubre de 2017

Premio Nobel a desabrimientos sobre el Reloj Biológico


Premio Nobel a desabrimientos sobre el Reloj Biológico
Por: Miguel Leopoldo Alvarado Saldaña
Diabetes, depresión, trastornos neurodegenerativas y algunos cánceres son algunas de las enfermedades que se han relacionado con el reloj biológico.
El Premio Nobel de Medicina ha sido otorgado a los estadounidenses Jeffrey Hall, Michael Rosbash y Michael Young por sus descubrimientos sobre el reloj biológico y los ritmos circadianos.
El descubrimiento y la descripción de los mecanismos del reloj biológico que regula el funcionamiento del cuerpo humano y otros organismos ganó el premio Nobel de Medicina 2017, según lo anunciado por la Asamblea Nobel del Instituto Karolinska de Estocolmo. Los estadounidenses Jeffrey Hall, Michael Rosbash y Michael Young compartieron el máximo galardón por haber desentrañado “los mecanismos moleculares que controlan los ritmos circadianos”.

Sus descubrimientos explican cómo los seres vivos, plantas, animales y humanos adaptan su ritmo biológico para sincronizarlo con las revoluciones de la Tierra, explicó la Asamblea Nobel en su comunicado oficial. Nuestro reloj interno… regula funciones críticas como el comportamiento, los niveles de hormonas, el sueño, la temperatura corporal y el metabolismo, se agregó en el mencionado comunicado.

Los desajustes crónicos entre nuestro estilo de vida y el ritmo de nuestro reloj interno se ha asociado a un aumento del riesgo de diversas enfermedades, añadió la Asamblea Nobel. Entre ellas se citan el cáncer, las enfermedades neurodegenerativas y los trastornos metabólicos como la diabetes tipo 2. Asimismo se menciona que las disfunciones del reloj biológico se han relacionado con los trastornos del sueño, la depresión, el trastorno bipolar, la función cognitiva y la formación de recuerdos.

Jeffrey Hall, Michael Rosbash y Michael Young obtuvieron el galardón por sus descubrimientos sobre los mecanismos que controlan los ritmos circadianos.

Los tres premiados descubrieron cómo funciona el reloj biológico en experimentos con moscas del vinagre; pero posteriormente se demostró que el cuerpo humano se regula con el mismo mecanismo.
Trabajando juntos en la Universidad Brandeis de Boston, Jeffrey Hall y Michael Rosbash identificaron en 1984 un gen llamado period que regula los ritmos circadianos de las moscas; gen que también fue identificado de manera independiente por Michael Young en la Universidad Rockefeller de Nueva York.

En experimentos posteriores, Hall y Rosbash aislaron la proteína PER, que es producida por el gen period. Sin embargo, faltaba aclarar de qué modo esta proteína sincroniza el ritmo biológico de las moscas con el ciclo de día y noche.

Basados en sus descubrimientos propusieron la hipótesis de que la proteína PER inhibe el gen period y que de este modo el gen period se autorregula. Según esta hipótesis, cuando el gen period está activo, produce la proteína PER la cual activa un mecanismo de autoinhibición. De este modo, el gen podría funcionar de manera cíclica.

Hall y Rosbash descubrieron que la proteína PER se acumula en el núcleo de las células durante la noche siguiendo un ciclo diario. Sin embargo, dicha proteína se produce en el citoplasma de las células y se ignoraba cómo llegaba al núcleo estando el rompecabezas incompleto.

Michael Young quien encontró la pieza faltante en 1994. Descubrió un segundo gen relacionado con el reloj biológico al que llamó timeless, identificando a la proteína TIM que dicho gen produce. Demostró que la proteína TIM se une a la proteína PER y que, cuando están juntas, pueden entrar en el núcleo de las células e inhibir el gen period.

La temperatura corporal, la tensión arterial o el nivel de alerta son algunas de las funciones del cuerpo humano que siguen un patrón circadiano.

En los años siguientes, Hall, Rosbash, Young y otros investigadores identificaron más moléculas involucradas en la regulación del ritmo biológico demostrando que el mecanismo identificado en moscas del vinagre es común a múltiples especies.

Se descubrió también cómo la luz solar contribuye a sincronizar el reloj biológico en el cuerpo humano y cómo la exposición a un exceso de luz a horas inapropiadas puede perturbar dicho reloj.

En el cuerpo humano existen múltiples funciones que siguen un ritmo circadiano sincronizado con el periodo de rotación de la Tierra. Es por eso por ejemplo, que
la temperatura corporal es mínima durante la madrugada y máxima durante la tarde; que el nivel de alerta se encuentra en su pico máximo durante la mañana y que la presión arterial llega a un máximo por la tarde, la somnolencia aumenta de manera transitoria a primera hora de la tarde, pero sueño profundo llega a su pico máximo por la noche.

Desde los primeros descubrimientos de los tres premiados, la biología circadiana se ha convertido en un campo de investigación extenso y dinámico, con múltiples implicaciones para la salud y el bienestar, enfatiza la Asamblea Nobel del Instituto Karolinska. La biología circadiana se ha convertido en un campo de investigación amplio y dinámico con implicaciones para nuestra salud y nuestro bienestar, destaca la Asamblea Nobel.

Michael Rosbash (Kansas City, 1944) sigue estando afiliado a la Universidad Brandeis en Boston. Jeffrey Hall (Nueva York, 1945) se trasladó en el 2002 a la Universidad de Maine. Por su parte, Michael Young (Miami, 1949) sigue afiliado a la Universidad Rockefeller de Nueva York.

Nota: Ciclo circadiano procede de las palabras latinas circa (aproximadamente) y dies (día).

jueves, 14 de septiembre de 2017

Microbioma: su impacto en la salud física y mental (Parte 3)

Microbioma: su impacto en la salud física y mental (Parte 3)
Influencia del microbioma en el intestino, en el sistema inmunitario, neuroendócrino, en el cerebro y en la longevidad
Microbioma y trastornos mentales
Por: Miguel Leopoldo Alvarado Saldaña

Microbioma y trastornos mentales
Mientras el mundo moderno se hunde en una epidemia de padecimientos neurológicos y mentales crónicos, investigaciones científicas de vanguardia realizadas en instituciones de prestigio de todo el mundo, han estado revelando que en gran medida la salud del cerebro y su contraparte le enfermedad neurológica, están determinadas por lo que ocurre en nuestro tracto digestivo. Las más recientes investigaciones han confirmado que lo que ocurre en nuestro intestino determinará nuestro riesgo de padecer una serie de trastornos neurológicos y mentales.

Durante las últimas décadas se ha disparado en personas cada vez más jóvenes, incluso niños una creciente epidemia de enfermedades neurológicas como Parkinson, autismo, Alzheimer, trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH), migrañas, esclerosis múltiple (EM), demencia senil, esquizofrenia, bipolaridad; así como trastornos del estado de ánimo, como ansiedad, angustia, depresión, paranoia, nerviosismo y agresividad.

En las 10 naciones occidentales más ricas del mundo, la muerte por trastornos neurológicos (en gran medida por demencia) ha aumentado de manera importante durante las últimas 2 décadas. Un trabajo de investigación mostró que desde 1979, las muertes causadas por trastornos neurológicos, se incrementaron en un 66 % en hombres y 92 % en mujeres. Según palabras del autor de este estudio: “Estas estadísticas reflejan una realidad por la que debemos reconocer que existe una epidemia claramente influida por los cambios ambientales y sociales”.

Los trastornos del estado de ánimo y de ansiedad, los cuales pueden ser igual de incapacitantes que otros trastornos neurológicos, afectan a uno de cada cuatro adultos estadounidenses, más de un 26 % de la población padece algún problema mental diagnosticable.

Los trastornos de ansiedad afectan a más de 40 millones de personas tan solo en Estados Unidos y cerca de un 10 % de la población adulta de este país, padece algún trastorno del estado de ánimo. La depresión que afecta a una de cada 10 personas es en este momento una de las principales causas incapacitantes en todo el mundo y se diagnostican cada vez con mayor frecuencia.

Para el tratamiento de estos padecimientos, se prescriben medicamentos como la fluoxetina, la sertralina, escitalopram y otros, que solo sirven para tratar algunos síntomas y no las causas, las cuales suelen pasarse por alto.

Microbioma, intestino, cerebro, trastornos mentales, calidad y periodo de vida
En promedio, la gente que sufre trastornos mentales serios tales como trastorno bipolar y esquizofrenia, además de disminuir drásticamente su calidad de vida, viven 25 años menos que el resto de la población en general.

Actualmente, los investigadores y los profesionales de la salud no están entrenados para reconocer la influencia que el tracto digestivo ejerce sobre lo que ocurre en el cerebro. Por lo general se cree que “lo que ocurre en el intestino, se queda en el intestino”, postura desvinculada de los hallazgos científicos actuales.

Sin embardo, como producto de numerosas investigaciones se sabe actualmente, que el sistema digestivo se encuentra íntimamente conectado con el cerebro y que quizás el aspecto más importante que vincula los intestinos con el bienestar en general y con la salud mental, es la flora intestinal, esa biomasa de microorganismos que viven adentro de nosotros, especialmente las bacterias.

Psicobióticos
Se ha denominado psicobióticos a las bacterias que han mostrado el potencial para mejorar la salud mental. Se ha demostrado que algunos microorganismos pueden utilizrse para tratar diferentes trastornos mentales. Pero los científicos advierten que esta es una área de estudio aun muy incipiente, porque escasean ensayos con humanos, por lo que es recomendable continuar investigado.

Ahora se sabe ahora que tener un microbioma disfuncional (o disbiosis), podría ser la causa de padecer desde jaquecas, ansiedad e incapacidad para concentrarnos mentalmente, hasta algunos padecimientos graves; y por otra parte, aunque muchos aspectos y factores afectan a nuestro microbioma y como consecuencia a nuestro cerebro, el más importante es nutrir adecuadamente a nuestro microbioma, para que sea saludable y tener por lo tanto una buena salud mental.

En este momento, se cuenta con importantes experiencias con las que se han obtenido mejorías significativas con modificaciones alimenticias, así como con diversas técnicas enfocadas a restablecer las salud del microbioma, especialmente la restauración de la flora intestinal.

Entre los trastornos en los que se ha podido lograr mejorías con una restauración del microbioma se encuentran los siguientes:

·      TDAH: Déficit de Atención e Hiperactividad
·      Asma
·      Autismo
·      Alergias e intolerancias a diversos alimentos
·      Fatiga crónica
·      Trastornos del estado de animo, incluyendo depresión y ansiedad
·      Diabetes y adicción a los carbohidratos
·      Sobre peso y obesidad, así como dificultades para bajar de peso
·      Déficit de memoria
·      Déficit de concentración mental
·      Resfriados, gripes e infecciones frecuentes
·      Trastornos intestinales incluyendo celiaquía síndrome de intestino irritable, enfermedad de Crohn
·      Estreñimiento crónico o diarrea
·      Insomnio
·      Inflamación de las articulaciones y artritis dolorosa
·      Hipertensión
·      Ateroesclerosis y Arterioesclerosis
·      Candidiasis e infecciones por otras levaduras
·      Trastornos de la piel como acné y eccema
·      Mal aliento, enfermedad periodontal y problemas dentales
·      Síndrome de Tourette
·      Trastornos menstruales y menopaúsicos intensos
·      Y otros…

Somos lo que comemos
Hoy en día sabemos que cualquier persona tiene la capacidad de mejorar su salud mediante una dieta saludable. Lo novedoso, es lo que solo recientemente empezamos a conocer y a entender: La salud depende de una manera importante del estado de ese conjunto de microbios que habitan en nosotros (del microbioma) y en especial de los pobladores de nuestro sistema digestivo y a su vez, el estado del microbioma y de la microbiota depende de diversos factores, pero principalmente de lo que comemos. Así es que de tal manera, cualquier persona puede cambiar el estado de su microbioma con elecciones alimenticias adecuadas, utilizando la información actualmente disponible.

Recientemente el Dr. Elessio Fasano, profesor de la facultad de Medicina de Harvard y jefe de la División de Gastroenterología Pediátrica y Nutrición del Hospital General de Massachusetts, reconocido líder de opinión en el campo de la ciencia del microbioma afirmó que sin lugar a dudas “el factor más significativo en relación a la salud y la diversidad del microbioma es la alimentación. Aquello que diariamente nos llevamos a la boca, representa el mayor desafío ambiental para nuestro genoma y para nuestro microbioma”. La noción de que “la comida importa” es fundamental.

Microbioma, inflamación, radicales libres y degeneración cerebral
Los mecanismos clave en la degeneración cerebral son la inflamación crónica y la acción de los radicales libres, estos últimos derivados de la inflamación, pero estos dos mecanismos son fuertemente influidos por la salud intestinal, en especial por el microbioma. De hecho, la flora intestinal, tiene mucho que ver con la inflamación y con la capacidad para combatir a los radicales libres.

La inflamación crónica y el daño causado por los radicales libres, son dos mecanismo patológicos considerados como centrales en el campo de la neurociencia actual, sin embargo, no existe ningún protocolo farmacéutico capaz de igualar los beneficios de un régimen alimenticio enfocado en mejorar las bacterias intestinales.

Por fortuna, afirma el Dr. David Perlmutter, “la comunidad de microbios del intestino, es maravillosamente capaz de rehabilitarse” y añade: cambiar el ecosistema interno de nuestro cuerpo para fomentar el tipo de microbios adecuados puede ayudarnos a cuidar apropiadamente de nuestro cerebro. Este régimen altamente práctico y efectivo, incluye seis elementos esenciales: prebióticos, probióticos, alimentos fermentados, alimentos bajos en carbohidratos, alimentos libres de gluten y grasas saludables.

Bacterias
Los microorganismos denominados bacterias, pueden sobrevivir en diversas condiciones, algunas muy adversas, unas a temperaturas que harían hervir la sangre, otras a temperaturas gélidas, otras más son capaces de soportar niveles de radiaciones que matarían a muchos seres vivos. Su alimento puede ser cualquier cosa, pueden alimentarse de azúcar, de almidón, de luz solar, de azufre o de otras sustancias. Las bacterias fueron las formas de vida que poblaron por primera vez la tierra y es posible que sean las últimas en desaparecer, porque ningún ser vivo puede  existir sin ellas.

Por otra parte, algunas bacterias pueden ser nocivas y causar enfermedades, incluso la muerte; pero otras pueden ayudar a nuestro cuerpo realizar nuestros latidos cardiacos, las exhalaciones, las conexiones neuronales y en si a mantener la vida. Muchas bacterias no solo coexisten con nosotros revistiendo nuestro interior y nuestro exterior, sino que ayudan a nuestro cuerpo a realizar una cantidad inimaginable de funciones necesarias para la supervivencia.

Microbios intestinales
Los expertos estiman que por lo menos unas 10 mil especies distintas de microbios habitan en los intestinos humanos, aunque algunos afirman que esa cifra puede superar las 35 mil especies. Y como ya dijimos, la mayoría de estas especies microbianas son bacterias, aunque en una mucho menor proporción coexisten en esa masa de microbios diversas levaduras, virus, protozoarios y parásitos. Las bacterias sin embargo, son las principales implicadas en participar y colaborar con las funciones digestivas, metabólicas, inmunológicas, defensivas y sobre todo neurológicas.

En conjunto, las bacterias contenidas en los intestinos pesan entre 1.3 y 1.8 kilogramos, más o menos el mismo peso de nuestro cerebro, y de hecho, las bacterias representan la mitad del peso del contenido que se desecha en la heces fecales.

Aunque todo profesional de la salud sabe todo acerca del proceso digestivo y de asimilación, poco se sabia hasta ahora del autentico valor del ecosistema que vive en nuestro tracto digestivo y que básicamente dirige todos los sistemas corporales, como tampoco se sabia del impacto que el ADN de las bacterias intestinales tiene sobre la salud. Siendo así que nuestro microbioma ejerce una función tan vial e importante para la salud como el corazón, los pulmones, el hígado y el cerebro.

Los hallazgos científicos recientes muestran que la flora intestinal realiza las siguientes funciones:

  • Colabora en la digestión y la absorción de los nutrientes.
  • Crea una barrera física contra potenciales invasores como bacterias, virus y parásitos patógenos. Algunas especies de bacterias tienen filamentos que parecen cabello y que ayudan a moverse; pero más aun, se ha demostrado que los flagelos de las bacterias pueden frenar el avance de un letal rotavirus estomacal.
  • Actúa como máquina desintoxicante. Los microbios intestinales intervienen en la prevención de infecciones y fungen como línea de defensa frente a muchas toxinas que logran llegar a los intestinos. De hecho, dado que la flora intestinal neutraliza una buena parte de las toxinas presentes en los alimentos, podría considerarse como un segundo hígado.
  • Influye enormemente en la respuesta del sistema inmune. Contrario a lo que podría pensarse, los intestinos son el órgano más grande del sistema inmune. Así mismo, las bacterias educan y apoyan al sistema inmune al controlar ciertas células inmunitarias y prevenir la autoinmunidad.
  • Producen y liberan enzimas y sustancias importantes que intervienen en los procesos biológicos, así como sustancias químicas benéficas para el cerebro incluyendo vitaminas y neurotransmisores.
  • Ayuda a manejar el estrés gracias al efecto que tiene la flora intestinal en el sistema endócrino.
  • Incluyen en la calidad y cantidad del sueño y del descanso.
  • Ayuda a controlar las respuestas inflamatoria del cuerpo, las cuales a su vez, intervienen en el riesgo de desarrollar casi cualquier enfermedad crónicodegenarativa.
  • Interviene en el riesgo de desarrollar trastornos cerebrales, enfermedades mentales, cáncer de mama, asma, alergias alimenticias, trastornos metabólicos como diabetes y obesidad, enfermedades autoinmunes, y muchos otros diversos problemas de salud.

Algunas bacterias son residentes más o menos permanentes, formando colonias de larga duración. Pero aunque otras solo están de paso, también producen efectos benéficos e  importantes en la salud. Las bacterias pasajeras viajan por el tracto digestivo y dependiendo de su especie y características únicas, influyen de diversas maneras en la salud general del cuerpo. Sin embargo, en lugar de asentarse de forma permanente, establecen colonias pequeñas de corta duración, antes de ser excretadas o morir. Durante esa breve residencia en el intestino realizan un gran número de tareas necesarias, y algunas de las sustancias que secretan son fundamentales para la salud y el bienestar de las bacterias permanentes y a su vez, de la nuestra.

Intestino, microbioma y nervio vago
Los investigadores recientemente han empezado a descubrir y a entender la relación directa, proporcional y bidireccional existente entre el intestino y el cerebro. Así como el cerebro envía señales que producen sensaciones en el intestino, el tracto digestivo puede trasmitir su estado de tranquilidad o de alarma a través del sistema nervioso al cerebro.

El nervio vago (el más largo de los 12 nervios craneales) es el canal primario de trasmisión de información entre los cientos de millones de neuronas del sistema nervioso entérico (que controla el aparato digestivo) y el sistema nervioso central. También conocido como el decimo nervio craneal, el nervio vago se extiende desde el bulbo raquídeo hasta el abdomen y dirige diversos procesos corporales que no controlamos de manera consciente, tales como el mantenimiento del ritmo cardiaco y la digestión. Pues ahora se sabe que las bacterias que habitan en el intestino afectan directamente el estimulo y funcionamiento de las células que componen el nervio vago. De hecho, algunos microorganismos intestinales pueden liberar ciertos mensajes químicos (al igual que las neuronas) los cuales se comunican con el cerebro en sus propios términos a través del nervio vago.

Un segundo cerebro
Cuando pensamos en el sistema nervioso, es probable que imaginemos al cerebro y a la médula espinal, pero es más que únicamente el sistema nervioso central. Es necesario tomar en cuenta el sistema nervioso entérico, el cual es intrínseco al tracto gastrointestinal. Los sistemas nerviosos central y entérico fueron creados a partir del mismo tejido durante el desarrollo embrionario y se encuentran íntimamente conectados a través del nervio vago por el sistema digestivo. De hecho, las neuronas presentes en el sistema digestivo son tan numerosas que muchos científicos empiezan a referirse a ellas como “un segundo cerebro”.

Modificaciones alimenticias para la depresión
Este segundo cerebro, no solo controla y regula los músculos, las células inmunes y las hormonas, sino que también produce una sustancia sumamente importante, la serotonina. Sorprende ahora saber que entre el 80 y 90 % de toda la serotonina del cuerpo, es producida por las neuronas intestinales. De hecho, el cerebro intestinal produce más serotonina que el cerebro que tenemos en el cráneo. Muchos neurólogos y psiquiatras empiezan a darse cuenta de que quizá esta es una razón por la cual los antidepresivos son menos eficaces para tratar la depresión, que las modificaciones alimenticias.

Investigaciones recientes revelan que nuestro segundo cerebro intestinal es capaz de actuar de forma independiente del cerebro craneal y controlar muchas funciones sin ayuda de este último.

Sistema Inmune e inflamación
Aunque otros órganos y sistemas intervienen, es el sistema inmune es el que controla principalmente la inflamación, sin embargo el microbioma regula y guía el sistema inmune y por lo tanto interviene también en la inflamación.

El tracto digestivo cuenta con su propio sistema inmune, denominado “tejido linfoide asociado al intestino” el cual representa entre un 70 y 80 % de todo el sistema inmune del cuerpo humano. Esto dice mucho de la importancia y vulnerabilidad de los intestinos. Si lo que ocurre en ellos no fuera tan importante y fundamental para la vida, la mayor parte del sistema inmune no tendría que estar ahí para protegerlo. La razón por la cual la mayor parte del sistema inmune esta desplegado en los intestinos, es sencilla: la pared intestinal es la frontera con el mundo exterior. Además de la piel, es ahí en donde el cuerpo tiene mayor probabilidad de encontrar materiales y organismos extraños y potencialmente letales.

Además, el sistema inmune del intestino se encuentra en constante comunicación con el resto de las células del sistema inmunológico de todo el cuerpo. Si halla alguna sustancia problemática en los intestinos, alerta al resto del sistema inmune del cuerpo.

Importancia de la pared intestinal
Una clave fundamental de la inmunidad es la importancia de conservar la integridad de la delicada pared intestinal, la cual tiene apenas una célula de grosor. Debe permanecer intacta mientras actúa como conductora de señales entre las bacterias intestinales y las células inmunitarias que se encuentran del otro lado. Las células del sistema inmune, reciben señales enviadas por las bacterias intestinales, las cuales vienen siendo la primera línea de defensa del cuerpo. A su vez, las bacterias intestinales ayudan a que el sistema inmune se mantenga en alerta, aunque no en estado permanente de defensa absoluta, pues lo monitorean y lo van “educando”. Esto permite que el sistema inmune intestinal, no reacciones de forma inapropiada a ciertos alimentos y desencadene respuestas autoinmunes.

Editor en Jefe: 
Miguel Leopoldo Alvarado Saldaña
Seattle, Washington, USA

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Se autoriza a reproducir sin previo permiso los artículos del Lic. Miguel Leopoldo Alvarado Saldaña, siempre y cuando se respete la integridad del texto o de los párrafos que se utilicen, y se indique expresa y claramente el autor y la fuente.
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sábado, 9 de septiembre de 2017

Microbioma: su impacto en la salud física y mental (Parte 2)


Microbioma: su impacto en la salud física y mental (Parte 2)
Influencia del microbioma en el intestino, en el sistema inmunitario, neuroendócrino, en el cerebro y en la longevidad

Por: Miguel Leopoldo Alvarado Saldaña

Durante toda su existencia, el hombre se ha visto enfrentado a la enfermedad, la decrepitud, la senilidad y la muerte; por eso se ha interesado tanto, no solo por investigar y crear procedimientos médicos con la finalidad de combatir las enfermedades, sino también para encontrar las formas de restaurar un estado de juventud, de vitalidad y finalmente acrecentar su longevidad.

Muchas propuestas se han hecho a través de la historia para alcanzar estos propósitos, desde “pócimas mágicas” y “hechicerías” por parte de charlatanes, hasta métodos científicamente muy bien fundamentados, creados y propuestos por renombrados investigadores.

La finalidad: mejorar la salud, prevenir y curar enfermedades, rejuvenecer y/o alcanzar una larga vida, llena de vigor y de vitalidad. Diversos métodos diseñados con rigor científico se siguen utilizando, investigando y perfeccionando. Durante el trayecto en esta lucha por alcanzar la salud, la vitalidad y alargar la longevidad, los hombres de ciencia descubrieron a los microbios.

Descubrimiento de los microbios
Antes del siglo XVII, los seres vivientes más pequeños conocidos, eran los insectos diminutos. Se daba por sentado que no existían organismos de menor tamaño. Nadie siquiera imaginó la existencia de criaturas de longitud tan diminuta que no pudieran verse a simple vista. 

Aunque con anterioridad ya se había inventado el microscopio, fue hasta el siglo XVII concretamente en 1676, cuando el comerciante y científico holandés Anton Van Leeuwenhoek descubrió en su placa dental con ayuda de un microscopio hecho a mano, unos seres microscópicos a los que llamó “animálculos” y que hoy conocemos como protozoarios; después de descubrir los espermatozoides, llegando al limite del poder amplificador de los lentes disponibles en ese momento, logró descubrir otros seres aun más pequeños y rudimentarios a los que denominó “gérmenes” y que hoy conocemos como bacterias. Por sus descubrimientos hoy en día se le considera a Anton Van Leeuwenhoek el padre de la microbiología. En 1973 Oto Frederik Muller logró clasificar a los gérmenes en bacilos y espirilos; Ferdinand Julius Cohn finalmente les asignó el nombre de bacterias que en latín significa pequeños vástagos. 

Toda enfermedad comienza en el intestino
Aunque Hipócrates no tenia idea de la existencia de los microorganismos, el afirmaba que “toda enfermedad comienza en el intestino”, aseveración que actualmente  cobra ahora una importancia capital y fundamental. En ese entonces no se sabía que existían esos pequeños seres que habitan en nuestro interior.

En el siglo XIX, Élie Metchnikoff biólogo de origen ruso, ganador del premio Nobel, después de minuciosas investigaciones descubrió y estableció un vínculo directo entre la longevidad humana y un equilibrio saludable de bacterias en el cuerpo, por lo que afirmó que “la muerte empieza en el colon”.

Desde aquel tiempo en que falaces “procedimientos médicos” denominados “sangrías” y las “curaciones” con mercurio, seguían siendo métodos populares y se practicaban rutinariamente, las investigaciones científica continuaron avanzando, dando cada vez mayor credibilidad a la noción de que hasta un 90 % de todas las enfermedades humanas pueden deberse a desequilibrios de las bacterias que habitan en el cuerpo humano así como a la mala salud del tracto intestinal.

Hoy podemos afirmar sin temor a equivocarnos, que así como la enfermedad comienza en el intestino, ahí también se incuban la salud y la longevidad. El mismo Élie Metchnikoff fue quien dijo que las bacterias buenas deben sobrepasar el número de bacterias malas. Desafortunadamente la mayor parte de la gente suele cargar con más microbios patógenos de los que debería y carece de un universo microbiano diverso y benéfico. No es sorpresa por tanto, que por el desequilibrio microbiano que padece la mayoría de la población en el mundo industrializado, se padezcan cada vez más trastornos intestinales, neurológicos y mentales.

No cabe duda de que si Élie Metchnikoff aun viviera, el mismo lideraría la revolución científica que estamos viviendo hoy y que el mismo intentó iniciar en el siglo XIX adelantándose a su tiempo. 

La otra faceta de los microbios: elaboración de bebidas y alimentos fermentados
Como ya lo mencionamos, hasta relativamente hace poco tiempo el hombre desconocía la existencia de los microorganismos, no obstante durante miles de años utilizaron algunas especies de microbios para producir una gran diversidad de alimentos y bebidas fermentadas como vino, vinagre, leches fermentadas y quesos.

En algunas regiones del mundo durante cientos y en otras durante miles de años se prepararon y consumieron productos y bebidas fermentadas. El Kéfir por ejemplo, junto con otros alimentos fermentados provienen de una cultura milenaria en las escarpadas montañas del Cáucaso en la que sin neveras ni congeladores, la conservación de los alimentos era un reto y una necesidad cotidiana.

Granos de Kefir
Las poblaciones ganaderas de diferentes regiones del mundo, pronto fueron conscientes de las ventajas que ofrecía la fermentación, dando origen a los miles de tipos diferentes de quesos, yogures, kéfir y a una gran variedad de leches ácidas que se localizaron en diferentes lugares del mundo.

Siendo así como durante miles de años se emplearon microorganismos para conservar alimentos y para preparar bebidas y alimentos fermentados, sin siquiera sospechar la existencia de esos seres microscópicos, que además de servir de fermento, producen diversos efectos beneficios en el tracto gastrointestinal y por lo tanto para la salud humana.

Prebióticos
Por otra parte, también durante miles de años, independientemente de diversas particularidades según la región o la cultura, el hombre consumió alimentos ricos en fibras vegetales, que también sin saberlo, servían de alimento a las bacterias intestinales y tenían un marcado efecto benéfico por sus efectos prebióticos. Los expertos han calculado que las dietas de las poblaciones primitivas y las dietas de poblaciones que hasta la actualidad han conservado sus tradiciones alimentarias, proporcionan aproximadamente entre 55 y 100 gramos de fibras dietéticas por hombre, por día.

Papel positivo de las bacterias en nuestro intestino, salud y bienestar
Históricamente se nos ha enseñado que las bacterias en general son microorganismos patógenas y letales. La peste bubónica arrasó con cerca de una tercera parte de la población europea entre 1347 y 1352. Sabido es que ciertas infecciones bacterianas siguen cobrando vidas en la actualidad como el cólera, por ejemplo.

Sin embargo, ahora con las revelaciones obtenidas de recientes investigaciones científicas realizadas en todo el mundo, se ha optado por reconocer el papel positivo que representan las bacterias para nuestra vida y nuestra salud en general, pero de una manera especial para nuestra salud mental. 


Editor en Jefe: 
Miguel Leopoldo Alvarado Saldaña
Seattle, Washington, USA

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martes, 5 de septiembre de 2017

Microbioma: su impacto en la salud física y mental (Parte 1)

Microbioma: su impacto en la salud física y mental (Parte 1)
Influencia del microbioma en el intestino, en el sistema inmunitario, neuroendócrino, en el cerebro y en la longevidad

Microbioma: su impacto en la salud física y mental
Microbioma: su impacto en la salud física y mental (Parte 1)
Microbioma: su impacto en la salud física y mental (Parte 2)
Microbioma: su impacto en la salud física y mental (Parte 3)

Por: Miguel Leopoldo Alvarado Saldaña

Proyecto Microbioma Humano
A raíz de numerosas investigaciones, descubrimientos y consideraciones científicas, la importancia del microbioma motivó a que Los Institutos Nacionales de Salud de los Estados Unidos (NIH), emprendieran el Proyecto Microbioma Humano (PMH) en el año 2007, como parte integrante del Proyecto Genoma Humano (PGH). Algunos de los mejores científicos estadounidenses se propusieron la meta de explorar la relación entre los cambios en el microbioma, la salud y la enfermedad. Así mismo, se han dado a la tarea de determinar como utilizar esta valiosa información para ayudar a prevenir y a revertir algunos de los problemas de salud que más afectan a las sociedades modernas. 

El PGH fue un proyecto de investigación científica cuyo objetivo fundamental fue determinar la secuencia de los pares de las bases químicas que componen el ADN, e identificar y cartografiar los aproximadamente 20,000-25,000 genes que forman parte del genoma humano, desde un punto de vista físico y funcional.

El PMH es un programa de investigación científica cuyo objetivo es elaborar un catálogo o mapa genético de los microorganismos que habitan el cuerpo de un humano adulto saludable. Este ambicioso proyecto es operado por un consorcio que agrupa a 250 científicos de casi 80 centros de investigación de Estados Unidos, coordinados por los Institutos Nacionales de Salud.

El PMH ha realizado asombrosos avances y ha publicado diversos hallazgos en una serie de artículos en la revista Nature y en revistas de la Biblioteca Pública de Ciencia (PLoS, por sus siglas en inglés). Los científicos del proyecto han obtenido un catálogo del material genético de bacterias, virus y otros microorganismos, tomados de partes distintas del cuerpo de 242 voluntarios sanos (129 hombres y 113 mujeres). Las muestras fueron obtenidas de la mucosa de la boca, la lengua, el paladar, la faringe, las anginas, las encías, la parte posterior de las orejas, las axilas, la parte interior del codo, la nariz y distintas partes de la región vaginal en las mujeres. También se tomaron muestras de excremento para estudiar los microorganismos del tracto digestivo.

Aunque el proyecto consiste en investigar todas las partes del cuerpo humano, incluyendo la piel, el principal esfuerzo del área de investigación se ha centrado principalmente en los intestinos, pues estos albergan la mayor parte de los microbios que habitan en el cuerpo humano, siendo sus bacterias, el centro de gravedad de toda la fisiología del cuerpo.

Actualmente se ha llegado a demostrar que nuestros microbios intestinales participan en una gran variedad de acciones fisiológicas, incluyendo el funcionamiento del sistema inmune, la destrucción de toxinas, la desintoxicación y detoxificación de nuestro cuerpo, el combate a la inflamación, la producción de neurotransmisores, vitaminas y otros compuestos orgánicos, la digestión, la absorción y la producción de nutrientes, así como la utilización de proteínas, carbohidratos y grasas. Todos estos proceso mencionados influyen en gran medida en la prevención o desarrollo de alergias, asma, trastorno por Déficit de Atención e Hiperactividad (TDAH), cáncer, diabetes, demencia y Alzheimer y muchos otros trastornos físicos, neurológicos y mentales.

El microbioma humano, ahora se sabe, afecta nuestro estado de ánimo, el deseo sexual, el metabolismo, la inmunidad, la percepción del mundo y la claridad con que pensamos. En otras palabras, el estado del microbioma afecta todo lo relacionado con nuestra salud, nuestra sensación de bienestar físico, mental y emocional, así como la prevención o desarrollo de enfermedades y su curación.

Yendo un paso más allá, ahora se cree que quizás no existe ningún otro sistema o aspecto del cuerpo humano que sea más sensible al microbioma, que el sistema nervioso central, en particular, el cerebro; por lo que en el año 2014, el Instituto Nacional de Salud Mental de los Estados Unidos (NIMH por sus siglas en inglés), gastó más de un millón de dólares en un nuevo programa de investigación para estudiar la conexión entre el microbioma y el cerebro.

Nuestros genes interactúan con los genes de nuestro microbioma
Ahora sabemos que nuestro cuerpo se encuentra colonizado por una multitud enorme de microorganismos que superan en número a las células que nos conforman en una proporción de 10 a 1, aunque por fortuna nuestras células son mucho mas grandes, por lo que estos microorganismos no nos superan en peso. Estos 100 billones de diminutas criaturas nos recubren por dentro y por fuera; prosperan en nuestra boca nariz, orejas, intestino, genitales, ingles, axilas y en cada centímetro cuadrado de nuestra piel. Aunque la mayoría de esos microorganismo incluyendo hongos, virus y otras especies, los que predominan son las especies bacterianas. Si pudiéramos aislar a todos estos microorganismos se llenaría un recipiente de medio galón. A este ecosistema altamente complejo que prospera tanto en el interior, como en el exterior del cuerpo humano es a lo que denominamos microbioma.

Es importante entender que el cuerpo humano no solo interactúa bioquímicamente con esos microorganismos, sino que también lo hace genéticamente. Se ha descubierto que los genes humanos interactúan con el material genético de los microorganismos que conforman el microbioma. Hasta el momento, los investigadores han identificado a unas 10,000 especies de microbios y dado que cada microbio contiene su propio ADN, todo su material genético suma más o menos 360 mil genes microbianos.

Actualmente se sabe que el genoma de todos los seres humanos es casi idéntico, salvo por un pequeño grupo de genes que nos diferencian definiendo nuestras características individuales, como el color del cabello o el tipo de sangre, aunque la expresión de los genes se puede diferenciar bastante por razones epigenéticas, sin embargo, el microbioma y los genes microbianos de dos gemelos idénticos puede ser sumamente distinto.

Por todo lo mencionado, hoy la ciencia empieza a reconocer que el estado del microbioma puede ser una claves fundamental para la salud humana y que incluso, puede influir en el estado de salud y enfermedad así como determinar nuestro ritmo de envejecimiento y la longevidad humana. Y que por lo tanto, el microbioma debe de considerarse como un órgano muy importante del cuerpo humano. Órgano que ha experimentado modificaciones radicales en los últimos dos millones de años. Hemos evolucionado para interactuar en una relación simbiótica con estos habitantes microscópicos que han tenido una participación activa en como hemos evolucionado desde inicios de la humanidad. Los microorganismos han ido cambiando y se han ido adaptando a los cambios que hemos sufrido en nuestro cuerpo debido a los cambios climáticos, de alimentación, de adaptación a la era de la agricultura y finalmente a la era de la civilización industrial. Incluso la expresión de los genes de nuestras células se ha visto influenciada en cierta medida por estos microbios, especialmente por las bacterias que nos habitan.

Interacciones entre las bacterias y el huésped humano
Recientemente se ha empezado a entender como la perdida de las especies bacterianas que componen la diversidad del microbioma humano en la civilización occidental, provocada por los alimentos industrializados, por los antibióticos y por una exagerada asepsia puede explicar porqué la creciente incidencia de enfermedades occidentales en las sociedades modernas, no se presenta con la misma frecuencia en las sociedades tradicionales y primordialmente agrarias.

Incompatibilidad entre el ADN humano inalterado y el microbioma del hombre moderno
En un artículo publicado recientemente se han expuesto argumentos convincentes que exponen la posibilidad de que en la sociedad moderna se esté experimentando una “incompatibilidad” entre nuestro ADN, el cual ha permanecido estable y casi intacto durante el curso de la historia de la humanidad y nuestro microbioma, el cual ha experimentado modificaciones importantes en respuesta a nuestro estilo de vida y alimentación moderna. En ese mismo artículo se enfatiza el hecho de que la dieta occidental es muy baja en fibras vegetales en comparación con la dieta de nuestros antepasados, y que la fibra es el sustrato principal que sirve como combustible para la mayoría de las bacterias intestinales; dando como resultado una disminución de las especies bacterianas y de sus subproductos que brindan beneficios al fermentar, digerir y metabolizar los alimentos. En otras palabras, “estamos matando de hambre a nuestro yo microbiano” generando serias consecuencias negativas para nuestra salud física y mental. Según Sonnenburg uno de los autores del artículo mencionado, “es posible que el microbioma occidental en realidad sea disbiótico y predisponga a los seres humanos a una serie de enfermedades”.

Dieta occidental, produce un microbioma occidental
Cuando se compara el microbioma de niños africanos con el de niños europeos, se pueden apreciar grandes diferencias. El microbioma occidental carece significativamente de diversidad microbiana y contiene más bacterias del grupo de las firmicutes, que del grupo de las bacteroidetes, los dos tipos de bacterias que dominan en el ecosistema intestinal. Las firmicutes son especialmente buenas para ayudar al cuerpo a extraer más calorías de los alimentos y a absorber las grasas, de ahí que se les asocie con el aumento de peso cuando son el grupo dominante. Las bacteroidetes por el contrario, no tienen esas habilidades. Por lo tanto, el patrón de bacterias en el que predominan las firmicutes y presentan un bajo contenido de bacteroidetes, se asocia con un mayor riesgo de obesidad. Dicha tendencia se observa en habitantes de zonas urbanas, mientras que el patrón opuesto, es más común en personas de poblaciones rurales.

Más asepsia, menor diversidad bacteriana, mayor incidencia de Alzheimer
Por otra parte, se ha encontrado una relación significativa entre el estilo de vida occidental incluyendo el exceso de asepsia, una dieta baja en fibra y una Investigadores de la Universidad de Cambridge realizaron una investigación publicada en 2013, que así lo afirma. La doctora Molly Fox y sus colaboradores evaluaron esa relación en 192 países con la que demostraron que en los países en donde había un mayor nivel de asepsia junto a una menor diversidad de microorganismos intestinales la prevalencia de esta enfermedad se disparaba. 

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