Microbios intestinales y metagenómica

RUBÉN LÓPEZ* | MADRID

El cuerpo humano está constituido por unos 10 billones de células pero “transporta” diez veces más de microorganismos. Así, nuestra boca alberga unas 500 especies mientras el intestino acoge a casi un billón de estos entes microscópicos. Nacemos libres de microbios, pero, para nuestra suerte, pocos días después del nacimiento su presencia es muy apreciada porque colaboran en la maduración del sistema inmunológico. Se han censado unas 8.000 especies bacterianas bien identificadas pero se postula que en nuestro planeta su número puede superar el millón.

Hasta el descubrimiento de los antibióticos las infecciones eran la causa principal de muerte en humanos. Los primeros microbiólogos se afanaron en aislar, identificar y conocer a los agentes causales de procesos infecciosos.

Fue una tarea ardua en la que participaron científicos como Pasteur, Koch y Jenner, que hoy ocupan un lugar señero en la historia de la microbiología. Este reconocimiento del “enemigo invisible” requería el empleo de medios de cultivos muy específicos para cada especie, pero sus trabajos les llevaron a identificar especies hoy tan conocidas como los gérmenes causantes de la neumonía, la meningitis, tuberculosis y tantos otros. Para relacionar inequívocamente esas especies bacterianas bien identificadas con una determinada enfermedad se debían de cumplir unas reglas muy estrictas que se conocen como los postulados de Koch.

Tratar hoy de aislar, identificar y aplicar tales postulados a los cientos de especies que habitan en el intestino humano (en un 98% bacterias) sería una misión casi imposible. Sucede que con los espectaculares avances experimentados en las técnicas de secuenciación de ADN (el material genético que determina las características de los seres vivos) y con en el abaratamiento de las mismas desde que hace 10 años se estableció el genoma humano, la aproximación al estudio de la microbiota intestinal (lo que antiguamente se conocía como microflora) está al alcance de nuestras manos. Hablamos de la metagenómica que consiste en secuenciar al azar fragmentos de ADN de la microbiota obtenida a partir de heces humanas. Posteriormente, y valiéndose de programas informáticos, se solapan los fragmentos que pertenecen a una especie determinada.

Las bacterias deben analizarse. / da

Con este procedimiento se ha conseguido secuenciar genes que codifican más de 30.000 proteínas diferentes aunque se sabe que en las heces no se encuentra toda la gama de microorganismos que habitan en nuestro intestino. Se abre así un prometedor futuro que podría ayudar a determinar en el intestino la microbiota amiga y conocer su equilibrio más favorable en función de la dieta, la edad, y el cómo restablecerla después del uso de antibióticos. Existen 1.100 especies de bacterias intestinales y, en cada individuo, unas 110. Destacando tres grupos diferentes de enterotipos, según sea la bacteria dominante en el intestino: Bacteroides, Prevotella o Firmicutes (Ruminococcus).

Los microbios intestinales proporcionan vitaminas y aminoácidos, degradan los azúcares que suministran energía formando una provechosa simbiosis con el hombre. Se ha visto que en ratones libres de bacterias las células del colon sufren autofagia, se autodestruyen para conseguir energía.

Este problema se resuelve añadiendo bacterias que producen butirato, la fuente de energía de las células intestinales del colon de estos mamíferos. Con estas nuevas herramientas los científicos esperaran desentrañar la hipotética relación entre microbiota intestinal y dolencias tales como el síndrome de intestino irritable, la enfermedad de Crohn y la obesidad. Además, se están analizando los efectos de un trasplante de microbiota entre humanos para mejorar las condiciones de vida del receptor.

Estamos ante un nuevo y apasionante desafío sobre una relación entre los microbios y hombre.

*Profesor de investigación
del CSIC