Los investigadores analizan cómo la manipulación de la microbioma puede influir en la obesidad y otras enfermedades.

Los microorganismos que comparten el entorno con los seres humanos y los animales— ya sean simbióticos, comensales o patógenos— se están convirtiendo en un tema cada vez más interesante a medida que los investigadores aprenden más sobre su influencia en la salud y la enfermedad de los organismos con los que cohabitan. Aunque algunos investigadores emplean el término “microbioma” para referirse al genoma colectivo de los microorganismos que ocupan un nicho ecológico específico, otros utilizan “microbiota” para definir al mismo grupo de microorganismos. Hay otros que emplean ambos términos indistintamente.

La microbiota tiene un gran impacto en la salud humana y animal – tanto como el de cualquier otro sistema orgánico. Los constituyentes de la microbiota cumplen muchas funciones beneficiosas para el huésped, incluyendo el desplazamiento de patógenos, el desarrollo del sistema inmunológico y la producción de vitaminas y de ácido graso de cadena corta.

La microbiota y el intestino

Una presentación a cargo de Kelly Scott Swanson, PhD, un especialista en nutrición de la Universidad de Illinois, analizó el impacto de los probióticos, prebióticos y antibióticos en la microbioma intestinal de los perros y gatos. Durante los últimos 10 años, Swanson ha estado llevando a cabo investigaciones para comprender la forma en que los microbios afectan la salud del huésped y cómo la alteración de la microbioma puede afectar ciertos estados de enfermedad.

En su investigación, Swanson utiliza herramientas bioinformáticas y secuenciación de genes para analizar los datos obtenidos de la microbioma gastrointestinal de los perros y gatos con el fin de buscar patrones e identificar las relaciones asociadas con enfermedades como la obesidad, la diabetes y otras enfermedades metabólicas. Swanson ha observado que las tendencias de dichas enfermedades en las personas son frecuentemente seguidas por tendencias similares en los animales de compañía. También sostiene que algunas condiciones de los animales de compañía, tales como la enfermedad oral, enfermedades gastrointestinales, enfermedad inflamatoria del intestino, enfermedades del tracto urinario, de la piel y las infecciones por Salmonella y Campylobacter, están relacionadas con cambios en la microbioma del animal.

Hasta 2013 no había muchas investigaciones sobre la relación existente entre estas enfermedades y la microbioma en los animales de compañía, pero los hallazgos de las investigaciones en seres humanos han ayudado a que los investigadores comprendan mejor estas relaciones. Uno de los retos que enfrentan los investigadores es el alto grado de variabilidad en la microbioma de cada paciente en función de la dieta, el medio ambiente y la función inmune, lo que hace difícil establecer una línea de base.

Una vez que se comprenda mejor la relación de la microbioma en la salud individual, indica Swanson, las opciones terapéuticas en el futuro podrían incluir la manipulación del microbioma con una dieta que promueva la producción de determinados metabolitos o cambiar la composición de la microbioma con prebióticos y probióticos. Los prebióticos son fibra fermentable que seleccionan las bacterias ventajosas, mientras que los probióticos son microorganismos ingeridos con el fin de cambiar directamente la composición del tracto gastrointestinal.

Los antibióticos y la obesidad

Laura Cox, PhD, del Langone Medical Center de la Universidad de Nueva York, se dirigió a los asistentes del simposio con un discurso sobre el impacto que tiene el tratamiento antibiótico subterapéutico precoz en la composición corporal. Según Cox, algunos investigadores han demostrado que la microbiota alterada en realidad puede causar obesidad, ya sea a través de la interrupción en la interfaz intestinal (por ejemplo, debilitamiento de las uniones estrechas entre las células endoteliales GI), pérdida de la inflamasoma o un nocaut de TLR5, que detecta el flagelo bacteriano y ayuda a controlar la microbiota. Como resultado, los productos de las bacterias pueden ser trasladados, lo que provoca inflamación de bajo grado o alteración de la señalización metabólica en el intestino. Todos estos procesos juntos pueden conducir a la obesidad, la diabetes y la esteatohepatitis no alcohólica.

Otra investigación ha demostrado que la terapia con antibióticos altera el desarrollo inicial de la microbiota, dice Cox. La investigación sobre el uso de antibióticos subterapéuticos en los animales de producción para estimular el crecimiento ha demostrado que cuanto más temprano se inicia esta práctica en la vida del animal, más profundo es el efecto. Todas las clases de antibióticos con diferentes objetivos bacterianos han demostrado este efecto, más no los antivirales o antimicóticos, dice Cox.

Este modelo en los animales de producción ha sido replicado en ratones para producir un aumento de la masa grasa, por lo que Cox pudo explorar aún más este proceso. Ella ha demostrado que la exposición en la infancia temprana a antibióticos subterapéuticos provoca un cambio en la composición de la microbiota, lo cual origina mayor vulnerabilidad a las interrupciones. No sólo los ratones de su laboratorio subieron de peso, sino que el análisis de la composición de grasa demostró un aumento de la grasa visceral más metabólicamente activa y un incremento de la adiposidad del hígado. Ambos procesos son impulsados por el aumento de la expresión génica en los genes implicados en el metabolismo de la grasa en el hígado, vinculando claramente la exposición a los antibióticos a los cambios en las vías metabólicas. La investigación adicional ha demostrado que, incluso se produjo más ganancia de peso en los ratones que fueron expuestos a una dieta alta en grasas en combinación con esta interrupción de la microbiota y que los cambios en las vías metabólicas se mantienen durante toda la vida.

Cox ha demostrado con sus investigaciones que las dosis de antibióticos subterapéuticos en la vida temprana pueden provocar cambios en la microbiota, los cuales producen a su vez modificaciones en la composición corporal, pero, más importante aún, ha demostrado que los microbios solos pueden conducir a la acumulación de grasa. Los ratones libres de gérmenes que han sido colonizados con microbiota proveniente de animales tratados con antibióticos ganaron más peso y grasa que los ratones colonizados con microbiota de los ratones de control. Estos estudios han sido publicados recientemente. Por otro lado, Cox está investigando el papel de las bacterias específicas en el desarrollo y la obesidad.

Se necesita realizar más investigaciones para que los científicos y los profesionales comprendan exactamente la forma en que los antibióticos subterapéuticos en la vida temprana impactan la microbiota y las vías metabólicas, produciendo así obesidad en los seres humanos y los animales. Pero una vez que lo hagan, las nuevas intervenciones terapéuticas podrían ser posibles —tal vez utilizando terapias con prebióticos y probióticos— además los legisladores podrían tomar un enfoque más inteligente para regular el uso de los antibióticos.

De acuerdo con estos y otros investigadores que expusieron en el simposio, la solución para la lucha contra las enfermedades bacterianas es no desarrollar nuevas generaciones de antibióticos. La futura gestión de las enfermedades bacterianas se centrará en la prevención de la enfermedad utilizando prebióticos, probióticos, nanotecnología, inmunoterapias y agentes para los que la Administración de Alimentos y Drogas no tiene actualmente ningún proceso de aprobación.

Fuente: Redacción Vetpraxis