21 Sep.
Un nuevo estudio realizado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y publicado en Nature aborda el papel que pueden desempeñar las bacterias intestinales en el desarrollo de una nueva generación de probióticos para proteger la salud.
Los microorganismos (microbiota) que viven en el intestino actúan como biorreactores que metabolizan nutrientes (principalmente hidratos de carbono complejos no digeribles, como la fibra) que no son utilizados por el organismo y nutren así a las bacterias intestinales. A cambio, las bacterias intestinales producen sustancias beneficiosas para el cuerpo humano.
Además, las bacterias intestinales intercambian nutrientes entre sí, aumentando así su tasa de supervivencia. Descifrar la interacción entre las bacterias y el organismo es clave para desarrollar aplicaciones que fomenten la cooperación, mejoren el ecosistema intestinal y, a su vez, mejoren la salud personal.
El estudio, dirigido por la científica Yolanda Sanz, investigadora del Instituto de Química Agrícola y Tecnología de Alimentos (IATA) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), revisa una investigación realizada en la Universidad de Gotemburgo (Suecia), que produjo bacterias intestinales que cooperan entre sí en el intestino y, posteriormente, en ratones y humanos. El estudio avanza en el uso de estas bacterias para proteger la salud mediante su retrasplante en
Diversas enfermedades, el uso de antibióticos y las dietas poco saludables pueden reducir la abundancia y supervivencia de bacterias intestinales beneficiosas para la salud. Una solución es reponer las especies bacterianas reducidas o extinguidas administrándolas. Esto es aparentemente sencillo.
Sin embargo, la mayoría de las bacterias intestinales no toleran la presencia de oxígeno y su cultivo es muy complejo, por lo que requieren condiciones in vitro difíciles de conseguir. Además, su supervivencia y eficacia dependen de sus interacciones con otras bacterias, que son difíciles de identificar y reproducir.
Las investigaciones de científicos suecos han identificado dos especies bacterianas (‘Faecalibacterium prausnitzii’ y ‘Desulfovibrio piger’) que interactúan mediante mecanismos de intercambio de nutrientes. En concreto, «F. prausnitzii» consume carbohidratos como la glucosa para producir ácido láctico, que es utilizado por «D. piger» para producir ácido acético, que a su vez es utilizado por «F. prausnitzii» para producir ácido butírico.
Estos ácidos grasos son la principal fuente de energía de las células epiteliales intestinales. También ayudan a reducir la inflamación y a mantener la función de barrera del intestino. Más allá de su función en el intestino, el ácido butírico puede ayudar a reducir la inflamación en el hígado, regular los niveles de azúcar en sangre y ayudar a controlar el equilibrio entre la ingesta y el consumo de energía.
Investigadores suecos han conseguido aumentar la tolerancia de «F. prausnitzii» a un entorno más rico en oxígeno y han fomentado la producción de la bacteria in vitro. El equipo cultivó la bacteria en un biorreactor que simulaba el entorno intestinal y aumentó gradualmente los niveles de oxígeno.
Al secuenciar el genoma, identificaron varias mutaciones en «F. prausnitzii» que la hacían muy resistente al oxígeno. Esto les permitió producir cantidades suficientes de esta bacteria in vitro para llevar a cabo estudios en roedores y humanos con las dos bacterias.
Otro aspecto considerado en este estudio fue la seguridad. Los probióticos clásicos, principalmente especies de los géneros «Lactobacillus» y «Bifidobacterium», tienen un historial de uso seguro en alimentos. Sin embargo, la seguridad del uso de bacterias intestinales como probióticos debe evaluarse rigurosamente. En muchos casos, las bacterias intestinales son bacterias comensales que viven con nosotros», explica Sands.
El grupo de investigación sueco concluyó que la administración oral de una combinación de las dos bacterias no tuvo efectos adversos en ratones ni en los 50 voluntarios sanos que participaron en el ensayo clínico. El estudio también evaluó la capacidad de las bacterias administradas para asentarse en el tracto intestinal, al menos de forma transitoria.
Los resultados mostraron que el ADN de las bacterias ingeridas se detectó en algunos sujetos, pero no en todos los voluntarios. Es razonable esperar que las bacterias administradas tengan más probabilidades de disolverse en un ecosistema intestinal dañado por la enfermedad que en un ecosistema intestinal no dañado, como el de una persona sana.
Estos resultados apoyan la idea de que restaurar el ecosistema intestinal reintroduciendo bacterias intestinales es una estrategia prometedora para mejorar la salud y frenar la enfermedad».
En su opinión, los mayores retos son la identificación y reproducción de interacciones microbianas que puedan ser beneficiosas para el organismo humano, y el cultivo y conservación de estas bacterias fuera del intestino. Resolver estos retos será clave para producir la próxima generación de probióticos.
Cada vez estamos más cerca de poder utilizar microorganismos para mejorar la salud humana», concluyó.
