Toni Mixoy
Cada vez son más las evidencias de la influencia de la microbiota y el microbioma tanto en la salud, contribuyendo al correcto funcionamiento del cuerpo humano, como en la enfermedad, cuando sufren alteraciones. Así, el microbioma intestinal –muy diverso pero específico de cada individuo- presenta un potencial indudable para la personalización de medidas preventivas, diagnósticas y terapéuticas destinadas al mantenimiento de nuestra salud.
En este marco se inscribe la nutrición personalizada, entendida como aquella que tiene en cuenta las necesidades específicas de cada persona para establecer la dieta alimenticia más conveniente, que contribuya a la prevención de enfermedades. Entre otros elementos, este tipo de nutrición se fundamenta en la microbiota. Pero, ¿cuáles son los valores de referencia del microbioma sano? Conocerlos ha sido el objetivo del estudio del microbioma español, publicado recientemente en la revista Scientific Reports del grupo Nature1, que por vez primera establece los valores de referencia del microbioma en un país mediterráneo.
Figure 1. Diversity indices (A: Richness or Observed ASVs; B: Shannon) across the Spanish territory and (C) distribution of the main taxa (phylum and genus level) in the gut microbiome of male and female individuals.
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Extraída de 1
La presentación del estudio y los beneficios de la nutrición personalizada centraron el simposio “Microbioma español: desvelando sus relaciones con la dieta y la salud en la población española”, celebrado en Zaragoza durante el 43º Congreso Nacional de SEMERGEN. La sesión contó como ponentes con el Dr. Luis Collado, director del Departamento de Medicina de la Universidad Complutense de Madrid y de la Cátedra UCM/CLAS de Formación e Investigación en Nutrición y Educación para la Salud, que también actuó como moderador; la Dra. Marta Hernández, directora de Nutrición de Central Lechera Asturiana, y el Dr. Adriel Latorre, director del Departamento de Genómica de Darwin Bioprospecting Excellence.
Microbiota intestinal
La Dra. Marta Hernández abordó la nutrición personalizada de precisión a partir del microbioma, el campo de trabajo del Instituto Central Lechera Asturiana de Nutrición Personalizada (ICLANP), que ha desarrollado el programa ‘39ytú’ dirigido a proporcionar soluciones nutricionales personalizadas para corregir los desequilibrios detectados tras el análisis del microbioma intestinal. El otro gran proyecto del centro ha sido el estudio del microbioma español, en colaboración con la Cátedra UCM-CLAS y la compañía Darwin, que se ha encargado del estudio metagenómico.
La ponente comenzó recordando que “tradicionalmente la ciencia se ha centrado en los microorganismos patógenos, primero en reconocerlos y luego en combatirlos, pero hoy sabemos que la mayoría de los microorganismos que conviven con nosotros son beneficiosos”. De hecho, son muchas las evidencias de que la microbiota intestinal y su material genético desempeñan un papel fundamental en la fisiología y el desarrollo del organismo. Se sabe, por ejemplo, que en una persona sana la microbiota está funcionalmente implicada en la defensa contra patógenos, la diferenciación de células epiteliales o la respuesta inmune.
En el intestino existe una gran diversidad microbiana, constante en el tiempo, y un equilibrio entre los principales grupos bacterianos: firmicutes, bacteroidetes y actinobacterias –los tres representan el 90-95% del total-, así como hongos y arqueas. “Pero existen factores que pueden comportar la pérdida de la diversidad y de su equilibrio desembocando en una alteración de la salud, lo que conocemos como disbiosis”, explicó la Dra. Hernández. Los principales factores son una dieta inadecuada, el estrés, el sedentarismo y la ingesta de medicamentos, en particular de antibióticos. Cada vez son más, asimismo, los estudios que relacionan una distinta distribución de los grupos bacterianos con determinadas enfermedades.
Autoría y fuente: Toni Mixoy
Nutrición personalizada
Con estas premisas adquiere pleno sentido la nutrición personalizada basada en el microbioma, ya que éste es muy diverso pero único y específico de cada individuo, existe una correlación entre la abundancia anormal de algunas especies microbianas y alteraciones nutricionales específicas, y se ha evidenciado el efecto de la dieta y de determinados microorganismos probióticos en su mejora.
“Por tanto”, remarcó la experta, “conociendo la composición de la microbiota de una persona podemos saber si contiene microorganismos que son marcadores de alguna alteración, lo que permite hacerle recomendaciones de manera personalizada con el fin de restaurar el equilibrio de su microbiota, cuidando así de su salud”.
Este es el propósito del programa ‘39ytú’, que toma su nombre por los 39 billones de microorganismos que, de promedio, se estima que contiene nuestra microbiota intestinal. El estudio individualizado se basa en un test de microbioma a partir de una muestra de heces. Tras el aislamiento del ADN bacteriano, se procede a la secuenciación y el análisis bioinformático, que ofrece el perfil personalizado de miles de especies bacterianas y de sus abundancias. Este perfil se compara con el de la población sana, “y a partir de ahora podremos hacerlo respecto al microbioma español”, apostilló la Dra. Hernández.
“Esta comparación nos sirve para detectar posibles desviaciones, determinando las abundancias de microorganismos que son marcadores de alteración respecto a la población control para las dianas que hemos seleccionado, y se genera un informe personalizado que señala las implicaciones a nivel nutricional de esas desviaciones”. Las dianas seleccionadas en función de la prevalencia de determinados trastornos y enfermedades en la población española son diabetes, hipercolesterolemia, estreñimiento, disconfort intestinal, disconfort digestivo y sistema inmunitario débil.
“Dependiendo de la afectación de cada persona, el informe ofrece recomendaciones de dieta y/o de producto. Cada uno de estos productos está compuesto por un probiótico específico y una serie de ingredientes bioactivos, todos ellos con evidencia científica firme”, concluyó la Dra. Marta Hernández.
Probióticos y microbioma
Antes de exponer la relación entre probióticos y microbioma, el Dr. Luis Collado resaltó el valor del estudio sobre el microbioma español, publicado recientemente en Scientific Reports. En esta primera fase del proyecto se ha conseguido la secuenciación del gen 16S rRNA, determinando los rangos de referencia para taxones microbianos clínicamente relevantes del microbioma intestinal en persona sanas de España. En una segunda fase se llevará a cabo la secuenciación completa del ADN de todos los genes microbianos implicados.
El ponente destacó que el interés por la microbiota se dispara en 2010, con la publicación de un estudio del grupo de Inna Sekirov2 “en el que por primera vez se considera la microbiota intestinal un órgano más del cuerpo humano; se define el concepto de disbiosis, se insiste en el perfil individual de la microbiota y se determina el papel de los nutrientes sobre la misma”.
Es sabido que muchos factores influyen en la composición de la microbiota, que va cambiando a lo largo de la vida. Cuando nacemos se establece el primer contacto con las bacterias de la madre -siempre en función del tipo de parto y de alimentación- y ya en la etapa infantil y durante la adulta se estabiliza la diversidad de especies, con periodos de desestabilización temporal por infecciones o uso de antibióticos. Ya en la tercera edad la diversidad microbiana disminuye significativamente.
Aparte de la edad y la alimentación, otros factores que influyen son la localización geográfica, el ejercicio físico, el estrés y, evidentemente, la genética. “Cuando se produce disbiosis –manifestó el Dr. Collado- esa modificación de la microbiota va a dar lugar al desarrollo de distintas patologías, ya sean autoinmunes, infecciosas, hepáticas, respiratorias, mentales, metabólicas, cardiovasculares o cáncer intestinal”.
Autoría y fuente: Toni Mixoy
Frente a ello, desde 2010 la Organización de Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) y la OMS difunden publicaciones en las que recomiendan enriquecer los alimentos con probióticos “como medio para prevenir ciertas enfermedades y modular la inmunidad del huésped”.3 La investigación ha puesto de manifiesto que los probióticos contribuyen a que la microbiota intestinal pueda ejercer su función,4 en sus cuatro vertientes: “Una función metabólica, que favorece la digestión y participa en la síntesis de ácidos grasos de cadena corta; una función de barrera frente a patógenos; una función de defensa, interviniendo en el desarrollo del sistema inmunitario intestinal, y una función de mantenimiento de la integridad de la célula de la pared intestinal”, detalló el ponente.
Como resultado de todo ello, se ha visto que los probióticos mejoran la función intestinal, el sistema inmune y la intolerancia a la lactosa; previenen ciertas expresiones alérgicas; ayudan a reducir los niveles de colesterol; previenen y tratan las diarreas infecciosas, y disminuyen el riesgo de padecer cáncer de colon.
Microbioma español
Mientras se acumulan las evidencias de que el microbioma influye en la enfermedad, los investigadores siguen preguntándose cuáles son los valores de referencia del microbioma en la población sana. Pero, ¿existe un único microbioma sano?
El Dr. Adriel Latorre insistió en que el microbioma depende de factores diversos, como el sexo, la edad, la etnia, el origen geográfico y, sobre todo, la dieta, que ayuda a conformar el microbioma intestinal y el oral. “De hecho, se ha asociado la presencia de muchos microorganismos con determinados alimentos, grupos de ellos o patrones alimenticios, e incluso con nutrientes individuales, como vitaminas o azúcares”.
Todos estos factores sociodemográficos y culturales han impactado en los 8 microbiomas de referencia disponibles -publicados entre 2012 (Proyecto Microbioma Humano) y 2021-, la mayoría de países occidentales, pero ninguno mediterráneo. “Esto cambia con la publicación del microbioma español, que por primera vez establece unos valores de referencia en un país mediterráneo”, subrayó el experto.
El estudio, desarrollado entre 2018 y 2020, comenzó con una llamada a la participación de voluntarios bajo unos rigurosos criterios de inclusión y exclusión. “Los seleccionados contestaron a una encuesta por vía telemática y enviaron un test a partir de muestras de heces. En el laboratorio extrajimos el ADN total de las muestras, lo secuenciamos, y posteriormente los participantes recibieron el análisis individualizado de su microbiota intestinal, mientras que nosotros llevamos a cabo el análisis global de los resultados”, explicó el Dr. Latorre. La muestra final fue de 530 participantes, representativa por sexo, edad y región de la población española.
Resultados
Los resultados principales muestran que la ratio Firmicutes/Bacteroidetes -implicada en la obesidad, entre otras patologías- es similar a la de otras cohortes de individuos sanos europeos y occidentales, mientras que Bacteroides fue el género más abundante, como ya se había observado en un metaanálisis de microbiomas a escala mundial.5 Por sexos, los perfiles de hombres y mujeres fueron bastante similares, pero se registró una mayor abundancia en hombres del filo Proteobacteria y del género Faecalibacterium, el segundo más abundante en ambos sexos.
Más fuerte fue la relación encontrada entre microbioma y edad, con 29 géneros asociados, tanto positiva como negativamente, de los que 8 eran de los más abundantes. “Entre ellos destaca Bifidobacterium, una bacteria con múltiples beneficios para la salud humana y uno de los probióticos más comunes, cuya abundancia vimos que se reduce significativamente a medida que envejecemos”, resaltó el ponente.
Por regiones, los investigadores hallaron que la diversidad microbiana es bastante homogénea, “algo esperable, porque los hábitos son bastante comunes en todos los territorios de España”. En todo caso, la menor diversidad se registró en Baleares y la mayor, en Navarra y La Rioja. Por el contrario, sí encontraron cambios significativos al comparar el microbioma de la península con el de los dos archipiélagos, “un hallazgo llamativo en el que queremos profundizar”.
Fuente: Toni Mixoy
Las asociaciones más importantes fueron, obviamente, las relacionadas con la dieta. A partir de los hábitos alimenticios reflejados en el cuestionario, los investigadores hallaron “muchas asociaciones entre el consumo de ciertos alimentos, o grupos de ellos, y diversos microorganismos”. De entrada, de algunas bien descritas en la bibliografía, como la de Bifidobacterium y consumo de leche –siempre en función de la genética del individuo y su tolerancia o no a la lactosa- o la de Streptococcus y consumo de yogur.
Más desconocido era el caso de Flavonifractor, un género que se asoció negativamente con el consumo de alimentos más sanos (vegetales, frutos secos) y positivamente con los menos sanos (alimentos procesados, pizza, bebidas azucaradas). En la bibliografía se ha asociado también esta bacteria con una menor adherencia a la dieta mediterránea, así como con depresión, trastorno bipolar y cáncer colorrectal. Otros casos paradigmáticos son los de Ruminococcus torques y Eubacterium eligens. El primero se asoció con patrones de dieta más rica en carnes y hábitos alimenticios más deficientes, y el segundo, de forma positiva con el consumo de vegetales y otros hábitos alimenticios más sanos.
“En resumen –concluyó el Dr. Adriel Latorre-, el microbioma español no sólo nos ha permitido establecer unos valores de referencia, sino que también nos brinda indicios de muchas relaciones entre este microbioma intestinal y patrones alimenticios que quizás son indicadores de la dieta mediterránea. Y aunque estamos perdiendo gradualmente estos hábitos alimenticios, quizás siguen siendo mejores que los de otros países occidentales”.
Mensajes para llevar a casa
• Se acumulan las evidencias de la influencia de la microbiota y el microbioma en la salud y la enfermedad
• Existen diversos factores que pueden comportar la pérdida de la diversidad microbiana y de su equilibrio, y desembocar en una alteración de la salud
• La nutrición personalizada permite ofrecer recomendaciones dietéticas en función de las alteraciones detectadas en el microbioma intestinal de cada persona
• El proyecto Microbioma Español ofrece el primer estudio de un microbioma en población sana de un país mediterráneo
• El estudio ha hallado diversas relaciones entre microbioma y variables como sexo, edad, origen y, sobre todo, dieta alimenticia
• Establece unos valores de referencia que sirven como grupo control comparativo, necesario para detectar alteraciones del microbioma y ofrecer soluciones de nutrición personalizada
Bibliografía
1. Latorre‑Pérez A, Hernández M, Iglesias JR, Morán J, Pascual J, Porcar M, et al. The Spanish gut microbiome reveals links between microorganisms and Mediterranean diet. Sci Rep. 2021; 11:21602. https://www.nature.com/articles/s41598-021-01002-1?proof=t
2. Sekirov I, Russell SL, Antunes LCM, et al. Gut microbiota in health and disease. Physiol Rev. 2010 Jul;90(3):859-904. Disponible en: https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/physrev.00045.2009
3. Probióticos en los alimentos. Propiedades saludables y nutricionales y directrices para la evaluación. FAO/OMS. Roma, 2006. Disponible en: https://www.fao.org/3/a0512s/a0512s.pdf
4. Heintz-Buschart A, Wilmes P. Human Gut Microbiome: Function Matters. Trends Microbiol. 2018 Jul;26(7):563-574. (PubMed) https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29173869/
5. Gupta VK, Paul S, Dutta C. Geography, Ethnicity or Subsistence-Specific Variations in Human Microbiome Composition and Diversity. Front Microbiol. 2017 Jun 23;8:1162. Disponible en: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2017.01162/full
