EL TRASPLANTE DE MICROBIOTA AUMENTA LA ESPERANZA DE VIDA EN RATONES CON PROGERIA

Un estudio publicado por el grupo de Carlos López Otín demuestra que existe una alteración de la microbiota intestinal (disbiosis) tanto en modelos de ratón como en niños con progeria (envejecimiento prematuro). En base a ello, demostraron que el trasplante de microbiota fecal de donantes sanos a receptores con progeria aumenta la supervivencia y atenúa el fenotipo de envejecimiento acelerado.


REFERENCIA

  • Bárcena, C., Valdés-Mas, R., Mayoral, P., Garabaya, C., Durand, S., Rodríguez, F., … & Bossut, N. (2019). Healthspan and lifespan extension by fecal microbiota transplantation into progeroid mice. Nature medicine, 25(8), 1234-1242.

EL INTESTINO, ¿UN SEGUNDO CEREBRO?

La mayor parte de los genes presentes en nuestro organismo (~90%) no son humanos, sino que pertenecen a organismos, en su mayoría bacterias, que se encuentran en el intestino, conformando lo que se denomina como microbiota. Estas bacterias, en simbiosis con nuestras células, regulan funciones fundamentales que preservan nuestra salud. Más allá de la digestión de alimentos, la microbiota también promueve mecanismos de defensa y regula procesos de crecimiento tisular y de producción de vitaminas y ácidos biliares, estando su salud muy relacionada con la del sistema nervioso.

La comunicación bidireccional entre el intestino y el cerebro hace que la microbiota desempeñe un papel muy activo en los procesos relacionados con la fisiología neural. Mediante la producción de hormonas (ej. cortisol), ácidos biliares, neurotransmisores (serotoninca, GABA) y moduladores del sistema inmunitario (ej. ácido quinolínico) [1], la microbiota regula respuestas neurales e inmunitarias, pudiendo influir incluso en la permeabilidad de la barrera hematoencefálica [2]. Por ello, enfermedades como el Parkinson, el Alzheimer o la depresión se asocian con una alteración de la relación microbiota-huésped, estado conocido como disbiosis. De la misma manera, el estrés puede afectar a la composición de la flora intestinal mediante la liberación de hormonas que influyen en la fisiología intestinal, alterando el equilibrio bacteriano [3].

Así pues, la comunicación con el ambiente determina la relación de la microbiota con nuestro organismo. En consecuencia, el estilo de vida, la nutrición o el uso de antibióticos pueden influir en la simbiosis de las bacterias con nuestras células. De esta manera, enfermedades como el cáncer, la diabetes tipo II o la obesidad presentan una disbiosis con un incremento de patobiontes, bacterias que en un determinado ambiente se expanden y ejercen efectos patogénicos sobre el huésped.

En esta línea, un estudio publicado este año en Nature Medicine por el grupo del Dr. Carlos Lopez Otín [4] ha demostrado que existe una alteración de la microbiota intestinal tanto en ratones como en niños con progeria (enfermedad caracterizada por un envejecimiento prematuro). Además, analizaron a un grupo de centenarios y vieron cómo a pesar de que tenían una menor diversidad en la microbiota propia de la edad, presentaban valores altos de Verrucomicrobia, la cual se ha relacionado con una mejor regulación inmunitaria y homeostasis metabólica. En cambio, este tipo de bacteria estaba disminuida en niños y ratones con progeria. Así, personas que han llegado a los cien años tienen niveles elevados de Verrucomicrobia y personas con envejecimiento prematuro niveles bajos.

Viendo que el perfil microbacteriano varía en función de la salud y de la edad, los investigadores estudiaron los efectos del trasplante fecal de microbiota de donantes sanos a ratones con progeria. Los resultados demostraron que el trasplante aumentó la supervivencia alrededor de un 13% y atenuó el fenotipo de envejecimiento acelerado.

Estos resultados muestran que preservar la salud de nuestras bacterias es fundamental para mantener la nuestra. Durante muchos años se ha obviado la importancia que tiene nuestro intestino, pero muchos investigadores se refieren a él incluso como un segundo cerebro. Para mantenerlo saludable, el ejercicio, la dieta y una vida alejada del estrés se convierten en pilares fundamentales sobre los que construir una relación fructífera con nuestras inquilinas.


REFERENCIA

[1]      M. Valles-Colomer et al., “The neuroactive potential of the human gut microbiota in quality of life and depression,” Nat. Microbiol., vol. 4, no. 4, pp. 623–632, 2019.

[2]      V. Braniste et al., “The gut microbiota influences blood-brain barrier permeability in mice,” Sci. Transl. Med., vol. 6, no. 263, pp. 263ra158 LP-263ra158, Nov. 2014.

[3]      Y. E. Borre, R. D. Moloney, G. Clarke, T. G. Dinan, and J. F. Cryan, “The impact of microbiota on brain and behavior: mechanisms & therapeutic potential.,” Adv. Exp. Med. Biol., vol. 817, pp. 373–403, 2014.

[4]      C. Bárcena et al., “Healthspan and lifespan extension by fecal microbiota transplantation into progeroid mice,” Nat. Med., vol. 25, no. 8, pp. 1234–1242, 2019.

DOPING FECAL: ¿EL FUTURO DEL RENDIMIENTO?

La microbiota intestinal (entendida como el conjunto de bacterias que viven en el intestino) ha cobrado un papel fundamental en los últimos años por su relación con numerosas patologías, principalmente las metabólicas e inflamatorias. De hecho, el trasplante fecal de personas sanas se ha mostrado como una estrategia potencialmente eficaz para el tratamiento de algunas de estas patologías caracterizadas por una “disbiosis” (alteración) de la microbiota [1].

Aunque la importancia de la microbiota para la salud ya ha sido ampliamente evidenciada, hasta el momento no existía evidencia de sus efectos en el rendimiento deportivo. Bajo este contexto, un estudio reciente publicado en la prestigiosa revista Nature Medicine [2] trató de analizar si la microbiota podría ejercer también alguna influencia en el rendimiento de corredores que participaron en el maratón de Boston. Para ello, recogieron muestras de la microbiota de los corredores desde la semana antes del maratón hasta la semana posterior, y los resultados mostraron una mayor cantidad de Veillonella (una bacteria de la microbiota intestinal que es capaz de metabolizar el lactato convirtiéndolo en propionato) tras el maratón.

Por otro lado, los investigadores trataron de analizar si esta bacteria podría tener algún efecto en el rendimiento usando un modelo animal. Tras inocular en ratones una bacteria control que no es capaz de metabolizar lactato (Lactobacillus bulgaricus gavage) o la bacteria Veillonella directamente obtenida de los corredores tras el maratón, los autores observaron que los ratones fueron capaces de correr durante un mayor tiempo (13% de media) hasta la extenuación cuando presentaban la bacteria Veillonella. Además, los resultados mostraron que la infusión intrarrectal de propionato (pero no la infusión de lactato) mejoró también el rendimiento en ratones de forma similar a la observada en los ratones que presentaban la bacteria Veillonella, lo que sugiere que la conversión de lactato a propionato es uno de los mecanismos principales mediante el cual esta bacteria mejora el rendimiento.

En resumen, en estos complejos experimentos los autores observaron que el ejercicio es capaz de modular la microbiota intestinal, favoreciendo por ejemplo la aparición de bacterias encargadas de metabolizar el lactato. Además, se demostró también que la microbiota tiene un papel fundamental en el rendimiento deportivo (al menos, en ratones). Una nueva línea de investigación se abre ahora en el campo del rendimiento. ¿Puede ser el trasplante fecal una estrategia efectiva para mejorar el rendimiento en deportistas?


Referencias

  1. Kelly CP. Fecal microbiota transplantation – An old therapy comes of age. N. Engl. J. Med. 2013;368:474–5.
  2. Scheiman J, Luber JM, Chavkin TA, MacDonald T, Tung A, Pham LD, et al. Meta-omics analysis of elite athletes identifies a performance-enhancing microbe that functions via lactate metabolism. Nat. Med. [Internet]. Springer US; 2019;25:1104–9. Available from: http://dx.doi.org/10.1038/s41591-019-0485-4

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  • Carmody RN, Baggish AL. Working out the bugs: microbial modulation of athletic performance. Nat. Metab. [Internet]. Springer US; 2019;1:658–9. Available from: http://dx.doi.org/10.1038/s42255-019-0092-1
  • Turpin-Nolan SM, Joyner MJ, Febbraio MA. Can microbes increase exercise performance in athletes? Nat. Rev. Endocrinol. [Internet]. Springer US; 2019;15:629–30. Available from: http://dx.doi.org/10.1038/s41574-019-0250-2