Nutrición y Vida – Núcleo Milenio Biología de la Microbiota: Estudia cómo un grupo relevante de bacterias intestinales asociadas a salud, se adquieren, persisten y se transmiten entre humanos

Núcleo Milenio Biología de la Microbiota: Estudia cómo un grupo relevante de bacterias intestinales asociadas a salud, se adquieren, persisten y se transmiten entre humanos

Mar 27, 2019 Carla Vasquez Alimentos, Artículos, Nutricion, Prebióticos y probióticos Comentarios desactivados en Núcleo Milenio Biología de la Microbiota: Estudia cómo un grupo relevante de bacterias intestinales asociadas a salud, se adquieren, persisten y se transmiten entre humanos

Las bacterias, virus y hongos que viven en nuestro intestino juegan un rol muy importante en la salud humana, ya que contribuyen con la extracción de nutrientes y energía desde los alimentos y estimulan el desarrollo del sistema inmune. Existe un gran interés en estudiar este conjunto conocido como microbiota, ya que se ha detectado que en patologías como la obesidad, diabetes, cáncer y otras, presenta alteraciones en su composición y disminución de su diversidad.

Dra. Paola Navarrete, Profesor Asistente, INTA, Universidad de Chile, Dra. Carmen Gloria Feijóo, Profesor Asociado, Universidad Andrés Bello, Dra. Raquel Quatrini, Investigador Asociado, Fundación Ciencia y Vida, Dr. Luis Collado, Profesor Asistente, Universidad Austral de Chile, Dr. Fernando Gil, Profesor Asociado, Universidad Andrés Bello y Dr. Daniel Paredes-Sabja, Profesor Asociado, Universidad Andrés Bello. Todos integrantes del Núcleo Milenio Biología de la Microbiota Intestinal, Santiago, Chile.

La microbiota intestinal es el conjunto de bacterias, virus y hongos que viven en nuestro intestino y que juegan un rol muy importante en la salud humana. Esta microbiota contribuye con la extracción de nutrientes y energía desde los alimentos, sintetiza vitaminas, estimula el desarrollo del sistema inmune y nos protege de las infecciones por patógenos.

La microbiota intestinal se adquiere durante y después del nacimiento, periodo en el cual el recién nacido es expuesto a diferentes bacterias de la madre y el medio ambiente. La composición de esta microbiota es definida por el tipo de parto (normal o cesárea), la microbiota de la madre, exposición a antibióticos y la primera alimentación (leche materna o fórmula). A partir de este periodo y hasta los 2 años, existe una sucesión de bacterias que habitan el intestino, empezando por bacterias más tolerantes al oxígeno y luego se establecen bacterias anaeróbicas (bacterias que crecen en ausencia de oxígeno) y bacterias intolerantes al oxígeno (bacterias que mueren rápidamente en presencia de oxígeno). La maduración de la microbiota comienza con la introducción de la alimentación sólida, aproximadamente a los 6 meses y luego su composición se estabiliza, a partir de los 2 años, edad en la que se identifica una microbiota de composición similar a la de un adulto.

Existe mucho interés en estudiar y modular esta microbiota, ya que se ha observado que en diferentes patologías como obesidad, diabetes, enfermedades inflamatorias del intestino, asma, alergia, cáncer e incluso en alteraciones neurológicas existen alteraciones en su composición y disminución de la diversidad o de ciertos tipos de microorganismos (lo que se conoce como disbiosis).

La microbiota más abundante y diversa es la que se establece en la zona distal del intestino, que corresponde al colon. El principal factor que modula la composición de esta microbiota es la dieta y el tipo de bacterias que está presente depende en gran parte de los nutrientes que alcancen el colon, que corresponden a aquellos que no son absorbidos en el intestino delgado, como los carbohidratos complejos como la fibra. También se puede modular la microbiota a través del consumo de prebióticos o probióticos. Un prebiótico es un sustrato que es selectivamente utilizado por los microorganismos del huésped y que confiere beneficios para la salud (Gibson y col., 2017). Por su parte, los probióticos son microorganismos vivos que, cuando son administrados en cantidades adecuadas, confieren al huésped un beneficio para su salud (Hill y col., 2014). En casos más graves de alteración de la microbiota, como en el caso de infecciones recurrentes con el patógeno Clostridium difficile, se pueden realizar intervenciones terapéuticas como el trasplante fecal de microbiota, que consiste en inocular la microbiota intestinal de un pariente sano al paciente.

Las bacterias constituyen uno de los componentes de la microbiota más abundante y estudiado hasta la fecha. Las bacterias de los grupos Bacteroidetes y Firmicutes son las más abundantes pudiendo constituir aproximadamente el 90% de los microorganismos presentes y juegan un rol esencial en la salud. Recientemente, el estudio de la composición de la microbiota intestinal de un grupo de jóvenes chilenos mostró que su microbiota, en promedio, está dominada por Firmicutes (43,6%) y Bacteroidetes (41,6%) seguido por otros grupos menos abundantes como Verrucomicrobia (8,5%), Proteobacteria (2,8%), Actinobacteria (1,8%) y Euryarchaeota (1,4%) (Fujio-Vejar y colaboradores, 2017).

¿Cómo se adquieren las bacterias dominantes de la microbiota? ¿Qué mecanismos están involucrados en su persistencia en el intestino y su transmisión entre humanos? En el contexto de un proyecto Núcleo Milenio, recientemente adjudicado, “Biología de la Microbiota Intestinal (NU-GUTmicro)”, se abordarán estas importantes preguntas sin resolver. En particular, el proyecto se focalizará en estudiar cómo un grupo relevante de bacterias intestinales, asociadas a salud se adquieren, persisten y se transmiten entre humanos, durante su vida. Se determinarán las bases genéticas involucradas en estos procesos y se generarán herramientas de manipulación genética en bacterias dominantes de la microbiota que aún no han sido estudiadas, y que permitan entender los mecanismos asociados a la adquisición, persistencia y transmisión.

Este proyecto Núcleo Milenio lo integran el director Daniel Paredes-Sabja (UNAB), el director alterno Dr. Fernando Gil (UNAB), las investigadoras asociadas Dra. Paola Navarrete (INTA, U. de Chile) y Dra. Carmen Gloria Feijóo (UNAB) y los investigadores adjuntos Dra. Raquel Quatrini (Fundación Ciencias para la Vida) y Dr. Luis Collado (U. Austral de Chile). Este equipo multidisciplinario de investigadores cuenta con una amplia experiencia en microbiología, culturómica, biología molecular, genética bacteriana, genómica, metagenómica, epidemiología y manejo de modelos animales. El proyecto también lo componen investigadores internacionales e investigadores senior nacionales (Dr. Roberto Vidal, Dr. Martín Gotteland y Dr. Mauricio González, de la Universidad de Chile), con una sólida experiencia en microbiología, fisiología intestinal y expresión génica. En el marco de este proyecto, se formarán estudiantes y postdoctorados de la región, en el área de especialidad en estudio de la microbiota intestinal, y se difundirán los resultados obtenidos a la comunidad y público general, con el fin de divulgar el conocimiento en biología de la microbiota a una audiencia más amplia.

Referencias

Fujio-Vejar S, Vasquez Y, Morales P, Magne F, Vera-Wolf P, Ugalde JA, Navarrete P, Gotteland M. The Gut Microbiota of Healthy Chilean Subjects Reveals a High Abundance of the Phylum Verrucomicrobia. Front Microbiol. 2017. 8:1221.

Hill C, Guarner F, Reid G, Gibson GR, Merenstein DJ, Pot B, Morelli L, Canani RB, Flint HJ, Salminen S, Calder PC, Sanders ME. Expert consensus document. The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotic. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2014. 11(8):506-14.

Gibson GR, Hutkins R, Sanders ME, Prescott SL, Reimer RA, Salminen SJ, Scott K, Stanton C, Swanson KS, Cani PD, Verbeke K, Reid G. Expert consensus document: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2017. 14(8):491-502.