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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Miguel Leopoldo Alvarado Saldaña

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