28 Feb

Enfermedades no transmisibles y microbioma humano

¿Cuál es la relación entre las bacterias de nuestro cuerpo y nuestra salud? ¿Pueden estas bacterias causar enfermedades consideradas como no transmisibles? En 2017, ReAct publicó un artículo sobre el microbioma humano que mostró algunas de estas conexiones, hoy en virtud de los avances de las investigaciones, tenemos mayores conocimientos. 

Ilustración 3D del microbioma intestinal que muestra la anatomía del sistema digestivo humano Microbioma intestinal y las bacterias entéricas Escherichia coli (E. coli), yeyuno, íleon y otras partes del intestino. Microbioma intestinal normal.

Dificultades en la investigación de enfermedades relacionadas con el microbioma

En el pasado, el conocimiento de nuestros microbiomas estaba limitado a una fracción de las especies bacterianas que habitan nuestros cuerpos, y que podían ser cultivadas en el laboratorio.  Con los métodos nuevos, muchas de estas especies previamente desconocidas ahora se pueden detectar, a nivel molecular. 

Por otro parte, los postulados de Koch se han arraigado en generaciones de microbiólogos como requisitos que deben cumplirse para inferir que una bacteria específica causa la enfermedad. Si bien se sabe que estos postulados tienen limitaciones, todavía constituyen un marco referencial para comprender las causas microbianas de la enfermedad.


Postulados de Koch

En 1890, el microbiólogo alemán Robert Koch publicó cuatro postulados para determinar si un microorganismo causa enfermedad:

  1. El microorganismo debe estar presente en todos los casos de la enfermedad.
  2. El microorganismo puede aislarse del huésped enfermo y crecer en cultivo puro.
  3. El microorganismo del cultivo puro debe causar la enfermedad cuando se inocula en un animal de laboratorio sano y susceptible.
  4. El microorganismo debe ser aislado de nuevo de las lesiones producidas en los animales de experimentación y ser exactamente el mismo inoculado originalmente.

Ahora se comprende que nuestros microbiomas son ecosistemas complejos constituidos por una gran diversidad de bacterias. Muchas enfermedades se han asociado con cambios (denominados disbiosis) o alteraciones en el equilibrio de estos ecosistemas más que a la falta o exceso de una especie determinada. En general, la disbiosis conduce a la disminución de la diversidad, con menos especies bacterianas diferentes que florecen en el microbioma.  Sin embargo, es importante recordar que la correlación no implica causalidad.

¿Correlación o causalidad?

En estudios sobre la relación  entre microbioma  y enfermedades, la disbiosis puede correlacionarse con una enfermedad. Esto significa que cuando la disbiosis está presente, en general también lo está la enfermedad. Sin embargo, esto no significa que la disbiosis cause la enfermedad. Es igualmente posible que la enfermedad pueda causar la disbiosis. Incluso podría ser que hay un tercer factor, como nuestra dieta, que causa tanto la disbiosis como la enfermedad.

Por lo tanto, es necesario un camino para establecer la inferencia causal. Una explicación del mecanismo puede ser un componente crucial de esta inferencia, pero a menudo falta. Incluso si hay una explicación mecanicista, nuestra dieta y nuestros hábitos de vida afectan nuestros microbiomas y pueden ser la causa principal de la enfermedad.

Estudios recientes con respecto a la relación entre la alimentación y el microbioma, sugieren que una alimentación diversa enriquece la diversidad del microbioma intestinal y podría evitar la disbiosis.

Ejemplos de enfermedades relacionadas con nuestros microbiomas

Se ha sugerido que muchas enfermedades están relacionadas con nuestros microbiomas. Aquí, echamos un vistazo rápido a tres de ellas.

Obesidad

La obesidad es quizás la primera y mejor estudiada, enfermedad relacionada con nuestro microbioma. El trasplante de microbioma de humanos obesos a ratones de laboratorio sin microbiomas hace que los ratones sean obesos. El trasplante de microbiomas de humanos delgados no causa obesidad. Los estudios de microbiomas muestran que los microbiomas de personas obesas contienen más bacterias del filo Firmicutes y menos bacterias pertenecientes a Bacteroidetes. Se han propuesto varios mecanismos para explicar cómo el microbioma afecta la obesidad: que las bacterias pueden aumentar la absorción de energía al aumentar la fermentación de la fibra dietética; esa bacteria suprime una enzima hepática que regula el metabolismo de las grasas; o que la bacteria causa una reacción inflamatoria que a su vez altera el metabolismo.

La enfermedad cardiovascular

La enfermedad cardiovascular está relacionada con una diferencia particular en el microbioma: se ha demostrado que el género bacteriano Collinsella es más común en pacientes con aterosclerosis que causa síntomas más que en el grupo control. No está claro si este género de bacterias está conectado al mecanismo propuesto, de que el aumento de los niveles del producto bacteriano TMAO está relacionado con un mayor riesgo de enfermedad cardiovascular.

Diabetes tipo 2

La diabetes tipo 2 también se ha estudiado para detectar posibles conexiones con el microbioma. Se ha descrito la disbiosis, como en una menor diversidad y un cambio en la abundancia relativa en Firmicutes y Bacteroidetes, como en el caso de la obesidad. Estos cambios en el microbioma causan inflamación que a su vez contribuye al desarrollo de diabetes.

Postulados de Koch redimidos

Un obstáculo importante para comprender las enfermedades no transmisibles relacionadas con el microbioma es el fuerte énfasis  en un solo microorganismo como agente causal de la enfermedad. Pero, ¿qué pasaría si consideramos que todo el ecosistema es la causa de la enfermedad? De hecho, esto podría redimir los postulados hasta cierto punto, aunque no del todo. El conocimiento actual del microbioma y las enfermedades no transmisibles indica que, cuando existe una relación, la disbiosis es un factor de riesgo para el desarrollo de la enfermedad. La contribución de la disbiosis y la magnitud de los riesgos en comparación con otros factores de riesgo continuarán debatiéndose en el futuro previsible.

Cada vez que usamos antibióticos, ya sea para tratar o prevenir enfermedades, también afectamos nuestro microbioma. Si bien los efectos más notables se observan con los  antibióticos de amplio espectro que a veces causan una infección secundaria con Clostridioides difficile, todos los antibióticos causan al menos una disbiosis temporal. El uso de antibióticos en el embarazo y temprano en la vida puede tener repercusiones más graves que aún no entendemos completamente. Esto plantea una pregunta interesante: si la disbiosis causa enfermedades no transmisibles y si el uso de antibióticos causa disbiosis, ¿cómo esto afecta a nuestro uso de antibióticos? ¿Debería restringirse el uso de antibióticos no solo debido al riesgo de desarrollo de resistencia, sino también debido a eventos adversos en el sentido de un mayor riesgo de enfermedades no transmisibles?