lunes, 23 de diciembre de 2013

LOS BENEFICIOS DE LAS BACTERIAS EN LOS HUMANOS

Hace un tiempo se consideraba a los humanos como islas fisiológicas con capacidad de regular su funcionamiento interno.
En el último decenio se ha demostrado que el cuerpo humano no es tan auto suficiente. Más bien se asemeja a un complejo ecosistema o red social que contiene billones de bacterias y otros microorganismos que habitan en la piel, las zonas genitales, la boca y sobre todo, los intestinos.
La mayoría de las células del cuerpo humano no son humanas. Las células bacterianas que albergamos en nuestro interior superan a las humanas en una proporción de 10 a 1.
 

La comunidad mixta de microorganismos y de genes, denominada microbioma, no nos amenaza, sino que nos ofrece una ayuda vital en los procesos biológicos básicos; la digestión, el crecimiento y la inmunidad.
 
Al hablar de los microbios del cuerpo, la gente suele pensar en agentes patógenos. Como nos resultan ajenos y los adquirimos a lo largo de la vida, no significa que constituya una parte menos importante de nosotros.
 
Todos los humanos poseemos un microbioma desde muy temprana edad, aunque nazcamos sin él. Cada individuo adquiere del entorno su propia comunidad de comensales.

Debido a que el útero suele carecer de bacterias, los recien nacidos comienzan su vida como seres estériles. Pero a medida que atraviesan el canal del parto recogen algunas células comensales de la madre, que a continuación comienzan a multiplicarse.
 
La lactancia materna y el manoseo de los padres, abuelos, hermanos y amigos, por no mencionar el contacto con las sabanas, mantas, mascotas, contribuye de forma rápida a la expansión de los microorganismos.

Hacia el año de vida nuestro cuerpo sostiene uno de los ecosistemas microbianos más complejos del planeta.

Las células bacterianas de los intestinos, por ejemplo, han evolucionado para crecer en el entorno concurrido y carente de oxigeno del intestino, por que numerosas especies no sobreviven en la extensión solitaria de una placa de Petri.

Cada especie de bacteria comensal presenta una característica distinta; la versión única de un gen (el gen del ARN ribosómica 16S) que codifica cierta molécula de ARN en los ribosomas, la maquinaria celular de la síntesis de  proteínas.
Mediante la determinación de la secuencia de este gen se está creando un catalogo del microbioma humano.
Tal información permite deducir las especies que viven en nuestro cuerpo y la variación en la composición especifica entre personas.
 El siguiente paso consiste en identificar cuales presentan actividad en la personas y que funciones  desempeñan.

Determinar si un gen bacteriano concreto se halla activo (o se expresa) en el cuerpo resulta sencillo, pero averiguar a que especie pertenece no lo es.
 
Dos grupos científicos, uno de EEUU y otro de Europa, han aprovechado esta nueva técnica para enumerar los genes bacterianos del cuerpo humano.
A principios de 2010, el equipo europeo publicó el censo de genes microbianos del sistema digestivo humano; 3,3 millones de genes (pertenecientes a más de 1000 especies), una cifra 150 superior a la del genoma humano, formado por entre 20.000 y 25.000 genes.

No hay dos personas con la misma composición microbiana, ni siquiera dos gemelos idénticos.
 
Un enigma que surgió a raíz del proyecto del Genoma Humano; el 99.9 % de coincidencia en el ADN de todas las personas del Mundo.
 
El destino individual, la salud y tal vez, algunas de nuestras acciones, pueden tener mucho que ver con la variación en los genes de nuestro microbioma que con los de nuestro propio organismo.
Incluso las bacterias mas ventajosas pueden causar una enfermedad grave si ocupan un lugar inadecuado, como la sangre (donde ocasiona septicemia) o el entramado de tejido entre los órganos abdominales (donde provocan peritonitis).

Se ha comprobado que dos especies de comensales desempeñan funciones esenciales en la digestión y en la regulación del apetito.
 
El microbio Bacteroides Thetaitomicron descompone las moléculas largas y complejas de los Hidratos de Carbono que se hallan en muchos alimentos vegetales y los convierte en Glucosa y otros azucares pequeños, simples y fáciles de digerir.

El Genoma Humano, posee genes que codifican más de 260 enzimas que digieren el material vegetal, lo que ofrece a los humanos, la posibilidad de extraer nutrientes de naranjas, manzanas, patatas y germen de trigo, entro otros alimentos.
 

En 2005, un equipo de la Universidad DE Washington, en San Luís, informó que la B. Thetaitomicron sobrevive a base de Hidratos de Carbono complejos, los polisacáridos; fermenta esas sustancias y genera ácidos grasos de cadena corta(en esencia sus productos de desechos), que los ratones utilizan como combustible.
Los microorganismos rescatan así calorías de forma no digeribles de Hidratos de Carbono, tales como la Fibra Alimentaria o el Salvado de Avena. De hecho para ganar la misma cantidad de peso, los roedores desprovistos de bacterias deben ingerir un 30% más de calorías que los que poseen un microbioma inalterado.
 
El uso continuado de fármacos antiinflamatorios no esteroideos representaba una causa de frecuente de las ulceras, ya que el tratamiento con antibióticos se convirtió en una practica habitual. La proporción de Ulceras provocada por Helicobacter Pylori descendió en más de un 50%.

Según Martin Blazer, profesor de medicina interna y microbiológica de la Universidad de Nueva York, se sabe desde hace años que el estomago produce dos hormonas implicadas en el apetito; la Grelina y la Leptina.

 

La Grelina informa al cerebro de que el cuerpo necesita Alimentación.


La Leptina informa al cerebro que el estomago esta lleno y no necesita mas comida.

La sensación de hambre cuando nos levantamos por la mañana se debe al aumento del nivel de Grelina. Su valor disminuye tras haber comido en el desayuno, fenómeno pospandrial (prandium = comida)
 
El año pasado Blazer y sus colaboradores examinaron los valores de Grelina y Leptina antes y después de las comidas en personas con y sin H.Pylori. Los resultados fueron claros; cuando el estomago albergaba H.Pylori se produce un descenso pospandrial de la Grelina; sin la bacteria, tal descenso no tenía lugar.

Ello hace pensar que H. Pylori interviene en la regulación de la grelina y por lo tanto, del apetito, aunque el modo en que lo hacen sigue siendo un misterio.

El estudio realizado con 98 exmilitares, demostró que quienes se trataron con antibióticos para eliminar H.Pylori ganaron mas peso que sus compañeros no infectados. Su nivel de Grelina se mantuvo elevado cuando debería haber descendido, lo que les provoco hambre durante más tiempo y les hizo comer más.

Por otra parte los niños expuestos de forma continua a dosis alta de antibióticos tienden a experimentar otros cambios en su composición microbiana.

Blazer conjetura que la administración generalizada de antibióticos a los niños pequeños ha ocasionado alteraciones en la composición de su mirobioma intestinal y que tal fenómeno contribuye a explicar la creciente Obesidad Infantil.
 
Según él, las distintas bacterias determinarían que ciertas células madre del cuerpo se diferenciaran en células adiposas, musculares u óseas.
La administración de antibióticos a una edad temprana eliminaría algunas especies microbianas, lo que alteraría su función y se formarían células adiposas en exceso.

¿Podría la pérdida progresiva de H. Pylory y otras bacterias del microbioma humano, junto con los hábitos sociales (la fácil disponibilidad de alimento de alto contenido calórico y la continua disminución de actividad física) inclinar la balanza hacia una epidemia Mundial de Obesidad?

No sólo el tratamiento con antibióticos constituye la única causa de la alteración del microbioma humano, ya que también es debido al aumento de espectacular del numero de partos por cesárea en estos últimos años, ha reducido la transferencia de cepas muy importantes de la madre al hijo a través del canal del parto.
 
También debido, que hasta el agua mas limpia que tengamos, se esta cobrando un peaje en el microbioma humano, al reducir la variedad de las bacterias a las que nos exponemos. Como resultado, un número creciente de personas nacen y crecen en un mundo microbiano cada vez mas empobrecido.

Actualmente con los datos que tenemos se sugiere la idea de que existe un equilibrio entre  las células del microbioma y las del sistema inmunitario que ha tardado unos 200.000 años en calibrarse. 

A lo largo del tiempo ese sistema ha desarrollado numerosos controles y ajustes para evitar volverse demasiado agresivo (lo que le haría atacar a sus propios tejidos o demasiado laxo (lo que le impediría reconocer los patógenos peligrosos).



Los Linfocitos T desempeñan una importante función al identificar y atacar a los invasores microbianos del cuerpo; además, desencadenan hinchazón, enrojecimiento y aumento de la temperatura, reacciones caracterisitcias de las respuesta inflamatoria ante una infección. Después el cuerpo empieza a generar otras células, los Linfocitos T Reguladores, con el objetivo de contrarrestar la actividad de los primeros, los Linfocitos T Pro-inflamatorios.

Los Linfocitos T reguladores suelen entrar en acción antes que los Proinflamatorios hayan proliferado en exceso.
 
Los Linfocitos T reguladores producen una proteína que frena a los Proinflamatorios. Mientras haya un buen equilibrio entre ambos tipos de Linfocitos, el cuerpo permanecerá en buen estado de salud.



Mazmanian y otros están empezando a demostrar que un sistema inmunitario sano y maduro depende la intervención constante de bacterias beneficiosas.
La fuerza impulsora que ha conferido las características a este sistema se halla en los comensales.
 
El equipo de Mazmanian ha descubierto que Bacteroides Fragilis, un microorganismo común presente en un 70 u 80 % de las personas, ayuda a mantener el equilibrio inmunitario al favorecedor las reacciones antiinflamatorias.

Las cepas de Bacteroides Fragilis que carecen del polisacárido A simplemente no sobreviven en al mucosas intestina, donde las células del sistema inmunitario atacan a los microbios como si de un patógeno se tratara.
En 2011, Mazmanian describían la ruta molecular para el mutualismo entre un microbio y un mamífero. B. Fragilis cumple una importante misión que nuestro propio ADN no nos proporciona. Podría decirse que se apodera de nuestro sistema inmunitario.
Sin embargo a diferencia de los microorganismos patógenos, tal secuestro no inhibe el sistema inmunitario, sino que lo ayuda a funcionar.
 
En nuestro esfuerzo por distanciarse de los agentes infecciosos que nos provocan enfermedades hemos alterado la relación con el microorganismo que nos resulta útil. Nuestras intenciones son buenas, pero hay un precio que pagar.

En el caso de B.Fragilis, el precio puede ser una mayor incidencia de los trastornos autoinmunitarios.
Si el polisacárido A que señalice el sistema inmunitario para que produzcan mas linfocitos T reguladores, los Linfocitos t Beligerantes empiezan a atacar a todo lo que encuentran por delante, incluido nuestros tejidos.
 
Mazmanian sostiene que el aumento reciente de entre 7 y 8 veces en la frecuencia de los trastornos autoinmunitarios, como al Enfermedad de Crohn, la Diabetes tipo I y la Esclerosis Múltiple, guarda relación con la disminución de los microorganismos beneficiosos.

Todas estas enfermedades presentan un componente genético y otro ambiental.
 
O bien la perdida de la Flora Microbiana en los humanos ha hecho disparar la frecuencia de las enfermedades autoinmunitarias y la Obesidad, o bien el aumento de ambos tratarnos ha creado un ambiente desfavorable para los microorganismos beneficiosos de nuestro cuerpo.
Mazmanian se decanta por la primera opción.
 
Se deberá demostrar la existencia de causa y efecto mediante  la aclaración de los mecanismos que dan lugar a esa correlación. 
Ahí está el futuro de las investigaciones….