El futuro de la medicina pasa por el intestino

BarcelonaCuesta pensar que hasta hace unos 20 años poco se sabía de los 40 billones de microorganismos que nos habitan y conforman nuestro microbioma. Virus, hongos, levaduras, arqueas y sobre todo bacterias tapizan todas las superficies de nuestro cuerpo, desde la boca hasta la vagina, la piel o los ojos. Ahora bien, la inmensa mayoría se concentran en el último tramo del intestino grueso, el colon.

Desde allí, estos seres microscópicos, tan abundantes como las propias células humanas, actúan como un solo órgano y realizan funciones fundamentales para nuestra supervivencia, como digerir alimentos y extraer su energía, fabricar vitaminas y otras moléculas esenciales, eliminar toxinas y, también, entrenar nuestro sistema inmunitario.

Y pese a que el estudio del microbioma es una actividad incipiente, aunque en plena efervescencia, los estudios que se han realizado en las últimas dos décadas han podido establecer vínculos entre desequilibrios de la microbiota intestinal y el desarrollo y progresión de prácticamente todas las enfermedades: desde cáncer, diabetes y obesidad hasta alergias, asma y lupus, pasando por afecciones neurológicas, como la esclerosis múltiple, el Parkinson, la depresión o el autismo.

Además, se ha empezado a descubrir que la microbiota influye en la forma en que reaccionamos a los tratamientos médicos y en su potencial eficacia, como es el caso de las vacunas y las inmunoterapias, así como de muchos otros fármacos.

“La microbiota intestinal tendrá un papel clave en la medicina personalizada del futuro”, afirma Mireia Vallès Colomer, al frente del grupo de investigación en microbioma de la Universidad Pompeu Fabra (UPF). En unos años, prosigue la biotecnóloga, “esperamos poder diagnosticar de forma precoz enfermedades a partir de la composición microbiana y modularla mediante el uso de probióticos o de trasplantes fecales personalizados para influir sobre el riesgo de desarrollar patologías; o para aumentar la eficacia de fármacos y tratamientos”.

Batidos de heces

Vallès Colomer investiga cómo adquirimos las bacterias que integran nuestra microbiota intestinal. Se sabe que el núcleo duro se hereda de las madres durante el parto, cuando es vaginal, y después vamos sumando nuevas especies a partir del amamantamiento materno, de la alimentación y del contacto con nuestro entorno. Cuanta más diversidad de bacterias tengamos en nuestro colon, más probabilidades de gozar de una buena salud. Y viceversa: tener menos especies se relaciona con un menor bienestar global.

Numerosos estudios científicos han constatado que alteraciones en el establecimiento de estos microorganismos al inicio de la vida –como nacer por cesárea, o tomar de forma repetida antibióticos durante los primeros años de vida– aumentan el riesgo de desarrollar enfermedades autoinmunes o metabólicas más adelante. En este sentido, en Finlandia hace dos años se realizó un experimento con un grupo reducido de recién nacidos por cesárea al que dieron un batido de leche y heces maternas para intentar restaurar el proceso natural de transmisión de microbiota entre madres e hijos y reducir así el riesgo de enfermar de aquellos niños.

"En ese momento, ya vieron que la composición de la microbiota de los bebés era más similar a la de los nacidos vaginalmente", explica Vallès Colomer, que ha participado en la continuación de aquel estudio haciendo un análisis metagenómico de muestras de heces de los niños de 1 y 3 semanas, 6 y 12 meses. "Se restaura de manera efectiva y los niveles de bacterias potencialmente patogénicas son más bajos, en comparación con bebés nacidos por cesárea que no tomaron el batido", destaca Vallès Colomer.

Aunque otros estudios que han seguido durante la primera infancia a niños que nacieron de ambas maneras concluyen que a los tres años la microbiota de unos y otros es prácticamente igual, para esta investigadora los primeros años de vida "pueden ser ventanas de desarrollo cruciales para entrenar el sistema inmunitario". Estos niños, si no hay ninguna intervención, siguen teniendo "más probabilidades de sufrir asma, alergias y algunas enfermedades autoinmunitarias", añade.

Para Vallès Colomer, el trasplante fecal que realizaron a los recién nacidos a través del batido de leche materna y heces “abre la puerta a posibles tratamientos personalizados", en el que se analizará qué bacterias tiene el niño y cuáles le faltan para "inocularlo con un cóctel personalizado" que pueda reducir el riesgo de enfermedad. "Aún no estamos aquí, pero estamos avanzando", asegura. años de liderazgo en Cataluña

Esta biotecnóloga ha participado esta semana en un congreso internacional sobre el microbioma humano, los Barcelona Debates on the Human Microbiome, organizado por IrsiCaixa, que se ha celebrado en el Museo de la Ciencia Cosmocaixa, en Barcelona. Se trata de una de las citas científicas de referencia en investigación en este ámbito y este año ha llegado a su décima edición.

“Hace 10 años fuimos pioneros”, considera Roger Paredes, investigador principal de IrsiCaixa, jefe del servicio de enfermedades infecciosas del Hospital Germans Trias i Pujol de Badalona y alma mater de este encuentro científico. "Entonces empezamos a intuir que la microbiota intestinal era crucial para la salud humana y que tendría importantes repercusiones en la práctica de la medicina", recuerda. En ese momento, “todavía estábamos lejos: era necesaria mucha investigación básica para poder utilizarla como herramienta de diagnóstico y para realizar intervenciones terapéuticas. Ahora estamos mucho más cerca”, dice Paredes.

“La comprensión del microbioma humano es fundamental para abordar los retos de salud globales”, añade Francisco Guarner, gastroenterólogo del Hospital Vall d'Hebron y uno de los primeros investigadores, y más reconocidos, en este ámbito, en el instituto de investigación de este hospital (VHIR). Él ha coliderado junto a Paredes la organización de este congreso internacional.

Entre los retos que destaca Guarner está la comprensión del papel que desempeñan las bacterias del colon en la aparición de enfermedades. Cada vez hay más estudios que vinculan los desequilibrios, alteraciones y empobrecimiento de la microbiota intestinal con patologías, sobre todo inmunitarias, como la esclerosis múltiple, e inflamatorias, como la cóvido o el cáncer. El caso más evidente son los tumores de colon, pero también se ha demostrado una vinculación en tumores de hígado, cabeza y cuello, e incluso en páncreas.

La investigadora del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) Núria Malats demostró hace un par de años que se podía diagnosticar de forma precoz un tumor pancreático a partir de una combinación de bacterias. "Es un conjunto de 27 microorganismos, casi todas bacterias, que cuando se presentan en cantidades elevadas predicen un tumor de páncreas, lo que abre la puerta a poder practicar una cirugía y extirparlo", explica. Y puntualiza: “No está claro que la microbiota sea el factor inicial, pero sí parece que promueve el tumor y facilita su progreso”.

Influencia en la efectividad de los fármacos

Además de permitir el diagnóstico precoz de enfermedades, la microbiota intestinal influye en la respuesta que tenemos en los tratamientos, precisamente por esa estrecha relación que establece con nuestro sistema de defensa desde que nacemos. En este sentido, el proyecto internacional MISTRAL, que cuenta con 10 millones de euros de financiación de los fondos Horizonte 2020 de la UE y está liderado por IrsiCaixa, evalúa si se puede predecir la eficacia de las vacunas que se están desarrollando contra el VIH en función de las bacterias intestinales.

“Buscamos identificar biomarcadores, entender qué características del microbioma permiten predecir quién responderá mejor a las vacunas”, explica Paredes, quien añade que “la efectividad de muchos fármacos, como las inmunoterapias del cáncer o las vacunas, depende del estado del sistema inmunitario en cada momento, que sabemos que está en interacción constante con la microbiota”. Para Vallès Colomer está claro que "en el futuro la actividad de muchos fármacos estará ligada a la composición de la microbiota y se utilizarán bacterias como fármacos, sea para administrar un determinado médicamente o por los efectos de las moléculas que secretan".

Hacia la medicina personalizada

Así, en un futuro se podrá tomar una muestra de heces de una persona, analizar su microbioma y evaluar el riesgo de que desarrolle un problema de salud; algo bastante parecido a los actuales análisis genéticos. Y esto abrirá la puerta a poder realizar estrategias de prevención.

El siguiente paso será ver si se puede restaurar la microbiota intestinal o modularla para revertir procesos. Ya existen estudios en marcha con obesidad y diabetes tipo 2 que utilizan cepas específicas de bacterias o que intentan paliar los síntomas de la esclerosis múltiple y la artritis reumatoide y detener su progresión desde el colon. Además, algunos investigadores trabajan diseñando dietas personalizadas dirigidas a favorecer el aumento de bacterias beneficiosas para tratar enfermedades o mejorar la eficacia de un tratamiento.

“Hace falta paciencia”, admite Paredes. “No hay ningún microbiólogo ni inmunólogo que dude del papel primordial de la microbiota en la salud humana, pero es un reto trasladar todo el conocimiento obtenido a la experiencia clínica. Aún falta, pero nos estamos aproximando”, concluye el médico.