Es bien sabido que comer fruta, verdura y cereales integrales es importante para gozar de buena salud, ya que contienen fibra dietética y otras sustancias saludables. La fibra dietética puede ser fermentada por las bacterias sanas de nuestros intestinos para producir ácidos grasos de cadena corta (ácidos acético, propiónico y butírico) que favorecen el sistema inmunitario neuroendocrino y contribuyen al éxito de las vacunas. Al mismo tiempo, consumir azúcar, jarabe de maíz rico en fructosa, carne, grasas saturadas y trans y bebidas azucaradas no es saludable, en parte porque contribuye a producir un microbioma intestinal poco saludable. En otras palabras, el cuerpo humano es un ecosistema que contiene no solo células eucariotas (a veces llamadas simplemente células humanas), sino también bacterias y arqueas (células procariotas), así como virus procariotas, además de virus, hongos, levaduras y protozoos. De hecho, las bacterias de nuestro intestino contienen muchos más genes codificadores de proteínas (millones) que las células «humanas», que contienen poco más de 20,000 genes codificadores de proteínas, localizados en dos pares de 23 cromosomas.

A pesar de todos estos genes en nuestras células sanas, solo hacen falta unos pocos genes de bacterias (como el MRSA, o Staphylococcus aureus inmune a la meticilina), que son resistentes a casi todos los antibióticos, para matar a un paciente. Las bacterias resistentes a los antibióticos están presentes en la carne de vacuno, porcino y otros animales producidos en masa. Estos desafortunados animales suelen recibir antibióticos durante toda su vida para evitar las infecciones causadas por vivir metidos hasta los tobillos en su propia materia fecal a causa de la diarrea crónica, provocada por el hecho de que los antibióticos matan continuamente a la mayoría de las bacterias del intestino de los animales. Por lo tanto, los objetivos de este artículo son describir la ecología profunda del cuerpo humano, la importancia de nuestro microbioma en nuestra salud, las enfermedades y el cambio climático global, así como las formas en que la dieta puede afectar al microbioma.1-2

El cuerpo humano es un ecosistema profundo

Los pensadores sistémicos son conscientes de que la Madre Tierra (o Gaia) es un ecosistema en el que los seres humanos son solo una de las muchas partes iguales. Este concepto de ecología profunda se ha extendido a la medicina moderna. Ahora comprendemos que también existe una ecología profunda en el cuerpo humano. En otras palabras, nuestro cuerpo no solo contiene células «humanas», sino también bacterias, arqueas y eucariotas que son esenciales para la vida. Aunque la mayoría de las bacterias de nuestro cuerpo están localizadas en los intestinos, también hay bacterias, levaduras y virus en nuestra piel, boca, superficies mucosas, ano, genitales, pulmones e incluso en la leche humana. Aunque mucha gente piensa que todos los virus son malos para la salud humana, no es así. Hay muchos virus que infectan bacterias que son malas para nosotros y pueden incluso matarnos. Estos virus pueden ayudar a prevenir el crecimiento de bacterias patológicas en nuestro organismo.

La visión holística de la salud que proviene del pensamiento sistémico nos considera holobiontes con un hologenoma que incluye todos los virus y células de nuestro cuerpo, junto con sus genomas. Así que cuando la gente me pregunta: «¿Por qué no te haces una prueba de ADN? ¿No quieres saber lo que eres, por ejemplo, 100% europeo?» Mi respuesta es: «No, ya sé lo que soy. Soy casi 100% estadounidense porque casi el 100% de las bacterias de mi cuerpo proceden de genes estadounidenses producidos por alimentos cultivados en América (incluido México)». Además, cuando leo artículos que cuentan cómo la Inteligencia Artificial podría algún día ser capaz de crear una persona virtual escaneando todo el contenido del cerebro, tengo que preguntar: «¿De qué cerebro están hablando?» Nuestro microbioma intestinal es una parte enorme del sistema nervioso entérico (el sistema nervioso de nuestro tracto gastrointestinal), al que se ha llamado nuestro segundo cerebro. Además, nuestras hormonas y nuestro sistema inmunitario influyen mucho en nuestra salud y personalidad. El cerebro y el resto del sistema nervioso no pueden separarse de los sistemas endocrino e inmunológico, salvo en los libros de texto. Por eso se utiliza el término sistema inmunitario neuroendocrino. Todo es un sistema interconectado.

La importancia del microbioma en la salud humana

Nuestros microbiomas y hormonas deben trabajar juntos para mantener un sistema inmunitario neuroendocrino sano. Este sistema interrelacionado se ha denominado endocrinología microbiana. El microbioma intestinal forma parte del sistema gastrointestinal, que tiene la mayor concentración de células inmunitarias del cuerpo humano. En un intestino sano, las bacterias mantienen equilibrada nuestra respuesta inmunitaria. Las bacterias naturales (comensales) inhiben las respuestas inmunitarias contra ellas, mientras que dirigen las células inmunitarias hacia las bacterias patógenas (causantes de enfermedades) que pueden entrar en el organismo. Cuando el microbioma intestinal está sano y funciona correctamente, ayuda a mantener una capa epitelial firme que forma una importante barrera. Sin embargo, una dieta a base de carne producida en masa, alimentos procesados, grasas saturadas y trans, azúcar, jarabe de maíz con alto contenido en fructosa y bebidas azucaradas puede provocar el desarrollo de bacterias poco saludables y, al mismo tiempo, alterar la estructura y la función de la barrera epitelial. Esta barrera puede tener fugas cuando se daña, permitiendo que compuestos proinflamatorios (lipopolisacáridos) entren en el organismo y provoquen una inflamación latente, que puede dar lugar a muchas enfermedades mortales. Por otro lado, las bacterias sanas producen ácidos grasos de cadena corta (AGCC) que suprimen la inflamación y el cáncer.

Por eso, cuando las empresas farmacéuticas desarrollaban antibióticos, solían incluir recubrimientos especiales para las cápsulas o comprimidos con el fin de protegerlos e impedir que se liberaran en el intestino. El objetivo es evitar que los antibióticos lleguen a las bacterias intestinales sanas y las maten. Sería muy indeseable matar todas las bacterias sanas del intestino.

Quizá el mayor efecto de los microorganismos sobre la salud humana sea sobre el clima mundial. Esto incluye no solo a las bacterias, sino también a las arqueas, el fitoplancton, las diatomeas e incluso los virus. Afectan a la vida de todas las formas de vida superiores. Por ejemplo, existe una bacteria simbiótica (Snodgrassella alvi) en el intestino de las abejas. Recientemente, unos investigadores crearon una versión de esta bacteria que puede proteger a las abejas del ácaro Varroa, un parásito mortal. El objetivo es evitar el colapso generalizado de las colonias de abejas. Además, algunos microorganismos producen gases de efecto invernadero, mientras que otros los consumen. El fitoplancton emite dimetilsulfuro, que se convierte en sulfatos que favorecen la condensación de las nubes. Además, la atmósfera contiene un gran número de células microbianas. Pueden agregarse y formar aerosoles. Por tanto, el impacto del cambio climático dependerá en gran medida de las respuestas de los microorganismos.

¿Cómo puede afectar la dieta al microbioma intestinal?

La dieta afecta a nuestro microbioma intestinal desde el nacimiento y posiblemente incluso mientras somos fetos. En otras palabras, es bastante probable que el útero de nuestras madres contenga bacterias que puedan transferirse al feto, aunque esto sigue siendo algo controvertido. No cabe duda de que hay bacterias en la vagina de la madre y en su piel. Los bebés nacidos por vía vaginal desarrollan un microbioma intestinal parecido al de la vagina materna. En cambio, los bebés nacidos por cesárea que no rompe la membrana placentaria desarrollan un microbioma parecido al de la piel de la madre. Tras el nacimiento del bebé, la lactancia materna puede ayudarle a desarrollar un microbioma sano, ya que la leche materna contiene bacterias que estimulan el crecimiento de comunidades microbianas beneficiosas. La dieta de la madre afecta a su microbioma y a los tipos de bacterias que hay en la leche materna.

La microbiota de la mayoría de los adultos se ha atribuido a tres variantes predominantes, o enterotipos. Tienen diferentes cantidades de tres géneros dominantes: Bacteroides, Prevotella y Ruminococcus. La abundancia relativa de estos géneros es la base para clasificar el microbioma intestinal humano en tres enterotipos:

  1. Abundancia de Bacteroides.
  2. Pocos Bacteroides, pero abundantes Prevotella.
  3. Abundancia de Ruminococcus.

Cada uno de estos géneros tiene una función diferente en la nutrición y el metabolismo. Su abundancia relativa puede verse afectada por la dieta. El enterotipo dominado por Bacteroides se da principalmente cuando las personas consumen cantidades relativamente grandes de proteínas y grasas animales. El enterotipo Prevotella está vinculado al metabolismo de los hidratos de carbono y a una dieta vegetariana. Además, las bacterias producen nutrientes importantes que nuestras células eucariotas no pueden producir por sí mismas. Por ejemplo, algunas especies de bacterias intestinales sanas pueden fermentar la fibra alimentaria para producir AGCC muy saludables. Algunas personas tienen menos biodiversidad en sus microbiomas intestinales (lo que se conoce como recuento genético bajo (LGC)) que otras (lo que se conoce como recuento genético alto (HGC)). La microbiota LGC tiende a estar dominada por especies de Bacteroides y tiene menos bacterias productoras de ácido butírico. Por el contrario, las personas con LGC tienden a tener más especies de Firmicutes relativamente poco saludables, así como una mayor incidencia de obesidad y síndrome metabólico.

A pesar de los conocidos beneficios para la salud del consumo de fibra alimentaria, casi el 90% de la población de EE.UU. no consume la cantidad de referencia de fibra en su dieta (38 gramos al día para los hombres y 25 gramos al día para las mujeres). Esto es lamentable, ya que el crecimiento y desarrollo adecuados de un microbioma intestinal sano es esencial para la producción de un sistema inmunitario neuroendocrino.

Una dieta rica en carne roja tiende a aumentar los niveles de Fusobacterium nucleatum, que provoca daños en el ADN e inestabilidad genómica en los tumores en desarrollo. Además, el F. nucleatum estimula la inflamación y puede proteger a los tumores de una vigilancia y destrucción inmunitarias adecuadas. Esto aumenta el riesgo de cáncer colorrectal.

Por otra parte, las dietas veganas y vegetarianas pueden reducir el riesgo no solo de enfermedades cardiovasculares, sino también de enfermedades autoinmunes y muchos tipos de cáncer, así como el síndrome metabólico y las enfermedades asociadas a él, incluidas las neurodegenerativas. Además, F. prausnitzii, la bacteria más abundante en los intestinos de adultos sanos, era más abundante en los veganos que en los vegetarianos. Esta especie desempeña un papel protector especialmente importante en la prevención de enfermedades metabólicas (obesidad). Su nivel es más bajo en las personas que padecen trastornos intestinales, inflamación, obesidad y diabetes de tipo 2.

El microbioma intestinal de los diabéticos obesos es muy diferente del de las personas sanas y delgadas. La composición de la microbiota intestinal se ha asociado con el síndrome metabólico, la obesidad y la inflamación crónica latente. La microbiota de las personas obesas es menos diversa y presenta una menor proporción de Bacteroidetes frente a Firmicutes, con una mayor abundancia de Proteobacterias potencialmente inflamatorias. También presentan más inflamación local y sistémica.

Los efectos del microbioma intestinal en la salud humana

Aunque un microbioma intestinal poco saludable puede causar enfermedades, incluido el cáncer, un microbioma intestinal sano puede actuar como su oncólogo personal y ayudar a prevenirlo. Las bacterias intestinales producen AGCC y otros metabolitos que ayudan a prevenir el cáncer. Los AGCC más abundantes son los ácidos acético, propiónico y butírico, que existen como aniones cargados negativamente llamados acetato, propionato y butirato a un pH fisiológico de alrededor de 7.3. Representan alrededor del 90% de todos los AGCC y están presentes en una proporción molar de 13:4:3 aproximadamente. El butirato es especialmente importante. Es la principal fuente de energía de las células del colon. Ayuda a proteger contra el cáncer colorrectal. El butirato también es esencial para mantener la integridad de la mucosa, modular la inflamación intestinal y promover la estabilidad del genoma.

Los carbohidratos no digeribles de la fibra dietética son fermentados por bacterias saludables en el intestino para producir SCFA. El butirato y el propionato son especialmente importantes en la prevención del cáncer. El butirato y el propionato también inducen la diferenciación de importantes células inmunitarias que ayudan a controlar la inflamación. Además, algunas bacterias intestinales contienen enzimas que catalizan la biotransformación de compuestos fenólicos de la dieta que actúan como antioxidantes. Esto incluye la daidzeína (en la soja), que se metaboliza en equol, el cual se ha relacionado con un menor riesgo de cáncer de mama y próstata en mujeres y hombres asiáticos.

La composición de la microbiota intestinal también puede afectar indirectamente a la salud al influir en el estado de ánimo de una persona, incluida la felicidad, la tristeza y la depresión. En otras palabras, el estrés y la ansiedad pueden alterar la función del intestino y su microbiota. Diversas bacterias del intestino pueden influir en el desarrollo neuronal, el comportamiento complejo y la nocicepción. Por ello, se ha propuesto el concepto de «estado intestinal» para sustituir o ampliar el concepto de estado mental. Además, podemos tener una «sensación intestinal». Por lo tanto, alterar la microbiota intestinal mediante una intervención terapéutica podría llegar a utilizarse para tratar trastornos gastrointestinales y afectivos.

Cuando el microbioma intestinal está sano y funciona correctamente, existe una estrecha unión epitelial que forma una barrera colónica, ileal, yeyunal y gástrica. La luz intestinal actúa como barrera contra las bacterias y los antígenos alimentarios. Sin embargo, la disbiosis (desequilibrio) del microbioma intestinal puede alterar la estructura y la función de la barrera. Esto puede hacer que bioquímicos proinflamatorios como los lipopolisacáridos (LPS) salgan del intestino y provoquen una inflamación latente (de bajo grado).

Existe un vínculo innegable entre el cerebro, el intestino y el sistema inmunitario. Cuando la corteza cerebral decide que un individuo está experimentando una situación estresante, puede provocarle un «estómago nervioso». Esto también puede provocar un desequilibrio en el sistema inmunitario. Por lo tanto, la microbiota intestinal puede interactuar con el sistema neuroendocrino para desempeñar papeles importantes en la ansiedad, la depresión, el SII (síndrome del intestino irritable), los trastornos del espectro autista, la enfermedad de Parkinson y la esclerosis múltiple, muchos de los cuales están influidos por la homeostasis del sistema inmunitario periférico. La microbiota intestinal también es importante para el desarrollo de un sistema neuroendocrino sano y equilibrado. Cuando se estimula el eje hipotalámico-hipofisario-suprarrenal (HPA), puede alterarse la composición del microbioma intestinal. La depresión se ha asociado a una desregulación del eje HPA. La resolución de los episodios depresivos se ha asociado con la normalización del eje HPA.

La microbiota también puede activar los circuitos neuronales del estrés mediante la activación de las vías nerviosas vagales. Una combinación de exposición a antibióticos y estrés provocó un aumento de la abundancia de bacterias no saludables, así como una disminución de las bacterias saludables. La correcta señalización de la serotonina también es importante para el buen funcionamiento del cerebro. Por ello, cabe destacar que más del 90% de la serotonina humana se encuentra en los intestinos. Además, las infecciones bacterianas pueden aumentar el estrés y la ansiedad.

El microbioma también afecta al cerebro a través de mecanismos epigenéticos. Los productos bioquímicos producidos por las bacterias intestinales pueden afectar a la plasticidad de la cromatina del cerebro de su huésped. Esto provoca cambios en la transcripción de genes en las neuronas que pueden modificar el comportamiento del huésped. Además, la microbiota es un importante mediador de las interacciones entre los genes y el medio ambiente. En otras palabras, la microbiota es una entidad epigenética. Por lo tanto, los campos de la neuroepigenética y la microbiología están convergiendo a muchos niveles y dando lugar a importantes estudios interdisciplinarios para comprender mejor esta interacción.

En conclusión, nuestro microbioma intestinal ha sido denominado nuestro segundo cerebro y oncólogo personal. Para que nuestro segundo cerebro y oncólogo interior funcione correctamente, es importante comer mucha fibra dietética, cereales integrales, alubias, frutos secos y legumbres, así como fruta y verdura fresca. También es importante evitar el consumo de azúcar, jarabe de maíz con alto contenido en fructosa, carne (especialmente de vacuno), grasas saturadas o trans y bebidas azucaradas.

Notas

1 Flores, R. V. (2019). Fibra dietaria: una alternativa para la alimentación. Ingeniería Industrial, Vol. 37, 229-242.
2 Calatayud, G. A. et al. (2018). Dieta y microbiota. Impacto en la salud. Nutrición hospitalaria. Vol. 35, SPE6, 11-15.