Viviendo entre microbios
Por Javier Medina Las 7:30. En un día de diario, esa es la hora en la que el maldito sonido del despertador me aparta brutalmente de mis sueños. Pero hoy es sábado y no hay instituto. ¿Qué hago de pie tan pronto?, me pregunto mirando a ese ser descompuesto que me devuelve la mirada en el espejo. Y es que esta noche no ha sido la mejor de mi vida. La culpa de todo la tiene la biología. Toda la noche me la he tirado soñando con «bichejos».
Ayer tuvimos prácticas de microbiología. La profesora nos había hecho colocar, el día anterior, los dedos en unas placas de Petri para que nos diéramos cuenta de los microorganismos que teníamos en las manos y de la importancia de una buena higiene para nuestra salud. [¡Ojo! Las palabras o conceptos subrayados y en rojo los encontrarás en el glosario del final.]  También nos tomó una muestra de las amígdalas y la «sembró» en otra placa diferente. Cuando fuimos a ver las placas, que habían estado incubando en una estufa a 37 ºC, para simular la temperatura de nuestro cuerpo, nuestra sorpresa fue enorme: allí donde habíamos colocado los dedos y solo en ese lugar, crecían colonias de bacterias de diferentes tipos en cada una de las cuales se amontonaban millones de bacterias todas ellas procedentes de nuestras manos. Un escalofrío me sacudió la espalda y yo creo que todos comenzamos a repasar mentalmente qué habíamos hecho ese día con nuestras manos: ¿me había tocado los ojos? ¿Me había mordido una uña? ¿Había hurgado en..?
El susto fue aún mayor cuando sacamos las placas de la estufa y observamos que, en tan solo 24 horas, esas placas en las que antes solo había una mezcla de azúcares, proteínas y lípidos, estaban cubierta de un centenar largo de esas colonias de bacterias procedentes de nuestra garganta.
Así que no es extraño que no haya conciliado muy bien el sueño esta noche. Para colmo, la profe nos ha encargado que preparemos un trabajo sobre algo que ella ha denominado microbioma y que debe ser muy importante pues, según nos ha contado, ha sido seleccionado por la prestigiosa revista científica Science como una de las «20 historias de Ciencia» más importantes de 2013.1
En clase nos han recomendado que «vayamos a las fuentes», así que vamos a ver qué encuentro por la red sobre este tema.
¡Qué extraño! Al parecer, solo el 10% de nuestras células son humanas y el restante 90% son microorganismos. Es decir, que más de 1 kg de nuestro peso se debe a estos microbios. Si lo consideramos desde el punto de vista genético la cosa se dispara: por cada uno de los aproximadamente 20 000 genes humanos existen 300 genes no humanos (de bacterias, virus u hongos), todos ellos funcionalmente activos y gobernando la síntesis de proteínas específicas en nuestro cuerpo.
Hasta ahora había pensado siempre en estos organismos como invasores que ponían en peligro nuestra salud. Pero todo apunta a que los seres vivos somos una especie de ecosistema complejo en el que, sobre y dentro de nuestro cuerpo, viven millones de otros pequeños seres. A este conjunto de microorganismos que arrastramos con nosotros es a lo que llaman microbioma.
La sangre y la linfa son prácticamente estériles pero el intestino humano presenta una de las mayores densidades de microorganismos del planeta, con una concentración de entre 100 000 millones a un billón de bacterias por mililitro.2 No se conoce el número de especies diferentes de bacterias –estimado en millones– pero tan solo unos pocos cientos de ellas pueden formar parte de nuestra microbiota.
¿Qué hacen ahí? ¿Se alimentan de nosotros? ¿Nos producen algún perjuicio?
Sigo consultando y, en otro sitio, descubro que las bacterias que viven en nuestro intestino –la microbiota o erróneamente llamada flora intestinal– producen vitaminas que nosotros no podemos fabricar y que si tomamos antibióticos sin control médico podemos sufrir enfermedades por falta de estas vitaminas, como hemorragias, por falta de vitamina K, por ejemplo. También colaboran en la digestión: los seres humanos tenemos una capacidad bastante limitada de producir enzimas digestivos. Nuestras bacterias intestinales compensan con creces esta limitación: tan solo la bacteria Bacteroidesthetaiota omicron posee 260 enzimas que digieren hidratos de carbono mientras que un ser humano solo posee unas 20 de estos enzimas.2
Se ha comprobado con ratones mantenidos sin microbiota que apenas ganan peso aunque se les alimente con una dieta hipercalórica, lo que muestra que buena parte de la digestión es llevada a cabo por estas bacterias intestinales.
Los microbiomas son diferentes en cada persona: incluso los gemelos tienen conjuntos diferentes de bacterias.
Esta relación de los seres humanos con las bacterias se ha debido producir desde hace muchos millones de años llegando a «grabarse en nuestro genoma». Recientemente, un grupo de investigadores ha descubierto que nuestros propios genes y nuestro sistema inmunitario seleccionan los microorganismos que pueden vivir sobre nosotros.3
Cuando nacemos, nuestras primeras bacterias proceden de nuestra madre, en el contacto con el canal vaginal en el momento del parto y, posteriormente, a través de la leche, pero luego se van poco a poco definiendo nuestros «pasajeros» propios. De hecho, durante un par de meses, el sistema inmunológico de los recién nacidos funciona por debajo de sus posibilidades debido a la acción de ciertos glóbulos rojos que lo bloquean, lo cual facilita la colonización del intestino del bebé por nuevos microorganismos aunque eso conlleva una menor resistencia frente a posibles infecciones.4
Incluso el estrés durante el embarazo parece influir en el tipo de bacterias que tendremos al nacer. Esto se ha comprobado en ratones y se propone que la influencia de estas bacterias puede ser tal que lleguen a influir en que el cerebro se desarrolle de modo inadecuado contribuyendo a que aparezcan patologías como autismo o esquizofrenia.5
 Este proceso de selección bacteriana se produce sobre todo durante los dos primeros años del niño, en los que las bacterias ambientales, las que se encuentran en los alimentos o en otras personas o animales, deben competir entre sí por ocupar un espacio en nuestro cuerpo. Así, por ejemplo, la bacteria de la piel Staphylococcus epidermidis produce sustancias que evitan la colonización por la especie patogénica Staphylococcus aureus.2
A partir de estos dos años, nuestro microbioma puede ya ser considerado «adulto». El genoma de nuestras bacterias es mucho más variable y adaptable a los cambios del medio ya que pueden captar nuevos genes a partir de otras bacterias. Esto puede otorgarnos capacidades de adaptación al medio más rápidas y eficaces que si solo contásemos con nuestros genes y la lenta acumulación de cambios genéticos por selección natural a lo largo de nuestra propia evolución como especie. Un ejemplo curioso lo tenemos en la presencia en la población japonesa de un gen en su microbiota que les permite digerir las algas marinas, parte importante de su dieta, y que no existe en otras poblaciones humanas.
¿Podrían estos descubrimientos abrir el camino a nuevos «medicamentos probióticos» basados en la ingesta de microorganismos, como cuando tomamos un yogur? Parece que algo así puede llegar a ocurrir: ratones con patologías parecidas al autismo mejoran si se tratan con la bacteria intestinal Bacteroides fragilis.6La razón de estos efectos parece estar en que estos microbios generan sustancias químicas que pasan a la sangre del organismo en el que viven produciendo diferentes efectos en el organismo.
Algunos datos tremendamente curiosos de la influencia de las bacterias en los organismos:
• La idea de especie se basa en una imposibilidad de cruzarse entre sí dos organismos y producir un a descendencia viable. Así ocurre en las avispas de las especiesNasoniagiraulti y N.vitripennis: sus larvas no sobreviven cuando se cruzan entre sí individuos de especies distintas… ¡a no ser que eliminemos su microbiota! Es decir, no solo debe existir una compatibilidad genética para que los individuos se puedan reproducir entre sí; también sus microbiomas deben ser compatibles.7
• Las personas que se someten a una «reducción de estómago» para disminuir su obesidad pierden peso no solo por la propia intervención quirúrgica sino por la alteración en la microbiota que conlleva. Se ha comprobado que si se trasplanta esta mircrobiota alterada (en ratones) a otros que no han sido operados, también pierden hasta un 5% de su peso original. Esto abre nuevas vías que podrían evitar tener que someter a la persona a una operación que conlleva un alto riesgo sustituyéndola por un «cóctel bacteriano» apropiado.8,9
•En las series y películas policíacas los forenses fijan la hora de la muerte determinando el grado de descomposición del cuerpo por cambios en la temperatura, la humedad… y la presencia de larvas de insectos y hongos que colonizan el cuerpo. La microbiota de la persona cambia también al morir y aparecen microorganismos diferentes a los que existían cuando la persona estaba viva. Comienza a estudiarse este necrobioma para ayudar a los investigadores a establecer las condiciones y tiempo en que se produjo la muerte.10
• La infección de la langosta migratoria (Locusta migratoria) con la bacteria Paranosema locustae cambia el comportamiento del insecto e impide que forme los enjambres que provocan la destrucción de cosechas enteras. ¿Podríamos estar frente a una nueva generación de bioinsecticidas?11
• La presencia de perros en la casa no solo aporta alegría sino que también puede mejorar nuestra resistencia frente a las alergias, al contrario de lo que se pensaba, al modificarse la microbiota incorporando algunas bacterias procedentes de nuestra mascota a través del polvo de la habitación.12
• Comienzan a probarse con éxito los «trasplantes fecales» en los que se transfieren bacterias desde un paciente sano a otros con alguna patología.13
Una cosa está clara, necesitamos la presencia de estos microorganismos para mantener en buen estado nuestra salud: nuestras bacterias, las buenas, compiten con las malas, las que pueden producir enfermedades, manteniéndolas «a raya» e impidiendo que se instalen en nuestro cuerpo. También contribuyen a ajustar el funcionamiento de nuestro sistema inmunitario evitando o agravando, cuando falla este control, enfermedades como la obesidad, la alergia, enfermedades inflamatorias intestinales y el cáncer de colon, entre otras.14
Nuestras bacterias están estableciendo un diálogo químico con nuestro cuerpo. Más vale que aprendamos pronto las claves de este lenguaje para entender mejor cómo funciona nuestro organismo y mejorar las perspectivas para nuestra salud.
Bueno, creo que ya tengo material suficiente para escribir mi trabajo. Aunque «hecho de microbios», me temo que me va a salir enorme.
Por cierto, me llamo Ian, estudio 4º de ESO en un instituto público cerca de aquí y espero estar de nuevo pronto con vosotros contándoos algunas de mis experiencias científicas.
Si quieres saber más, no te pierdas el glosario (de todas las palabras subrayadas en color) y las consultas bibliográficas.
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