Descubrimientos de microbiomas: el intestino infantil mantiene la microbiota estable, con papas frías contra las enfermedades y una nueva clase de moléculas

Durante unos diez años, los científicos han estado investigando la colonización del intestino. Sin embargo, las cuestiones fundamentales sobre el microbioma humano siguen sin resolverse. Tres equipos de científicos de Helmholtz Zentrum München y Technische Universität München (TUM) presentan sus últimos hallazgos en una trilogía de publicaciones publicada recientemente. Aquí hay un breve resumen de cada uno de los tres temas.

Patatas frías contra enfermedades complejas

Cuando los alimentos que contienen almidón, como las patatas, se dejan enfriar, se produce un almidón resistente a la dieta. No es degradable por las propias enzimas del cuerpo, las amilasas, y se informa que ayuda a prevenir enfermedades como el cáncer de colon y la diabetes. Sin embargo, hasta ahora apenas se ha investigado cómo funciona exactamente en el cuerpo. En un estudio reciente en la revista ‘mBio’, los científicos demostraron que, en particular, el género bacteriano  Firmicutes se beneficia de una dieta alta en almidón resistente. Al mismo tiempo, se formaron moléculas en el intestino que juegan un papel importante en el metabolismo de los lípidos humanos. Para el estudio, los autores examinaron muestras de heces de 39 sujetos que consumieron una cantidad grande o pequeña de almidón resistente durante dos semanas. En el medio hubo un período de transición sin una dieta especial. “Al vincular los datos genómicos, proteómicos y metabólicos, pudimos por primera vez obtener una visión más completa de los efectos del almidón resistente en el microbioma intestinal y, por lo tanto, en la salud en general”, dijo el Prof. Dr. Philippe Schmitt-Kopplin, jefe de la unidad de investigación Analytical BioGeoChemistry (BGC) en Helmholtz Zentrum München y profesor de la Cátedra de Química Analítica de Alimentos en TUM. “Particularmente con miras a los estudios dietéticos y la investigación de la diabetes,

El intestino infantil conserva su colonización original

¿Se puede afectar la flora intestinal de un bebé al agregar bacterias a la fórmula láctea? Esta fue la pregunta que abordó un equipo dirigido por el Prof. Dr. Dirk Haller, jefe del Departamento de Nutrición e Inmunología, en colaboración con el grupo de Philippe Schmitt-Kopplin. Investigaron el efecto de varias bifidobacterias como suplemento en fórmula láctea en 105 bebés en sus dos primeros años de vida. Las bifidobacterias son colonizadores importantes en el intestino del recién nacido y se asocian frecuentemente con efectos probióticos. No está del todo claro si las bifidobacterias en la fórmula infantil afectan la colonización de la microbiota intestinal y sus metabolitos en la dinámica mensual del primer año de vida. El equipo de TUM-Helmholtz demostró que la flora intestinal de los bebés alimentados con fórmula es en realidad significativamente diferente de la de los bebés alimentados con leche materna y que su composición es más heterogénea. “Sin embargo, al final del segundo año, encontramos que las bifidobacterias en la dieta tenían poca influencia en la colonización y que las diferencias iniciales desaparecieron nuevamente en el transcurso de los dos años”, dijo Haller. “Esto plantea muchas preguntas nuevas, como si los bebés necesitan o no una microbiota heterogénea. La leche materna contiene solo unas pocas especies dominantes de bifidobacterias. Más adelante en la edad adulta, hemos correlacionado una colonización mucho más heterogénea del intestino y la diversidad con un ecosistema saludable”. Por lo tanto, a partir de febrero de 2018 se realizará un estudio de seguimiento sobre el tema para aclarar las cuestiones surgidas. “Sin embargo, al final del segundo año, encontramos que las bifidobacterias en la dieta tenían poca influencia en la colonización y que las diferencias iniciales desaparecieron nuevamente en el transcurso de los dos años”, dijo Haller. “Esto plantea muchas preguntas nuevas, como si los bebés necesitan o no una microbiota heterogénea. La leche materna contiene solo unas pocas especies dominantes de bifidobacterias. Más adelante en la edad adulta, hemos correlacionado una colonización mucho más heterogénea del intestino y la diversidad con un ecosistema saludable”. Por lo tanto, a partir de febrero de 2018 se realizará un estudio de seguimiento sobre el tema para aclarar las cuestiones surgidas. “Sin embargo, al final del segundo año, encontramos que las bifidobacterias en la dieta tenían poca influencia en la colonización y que las diferencias iniciales desaparecieron nuevamente en el transcurso de los dos años”, dijo Haller. “Esto plantea muchas preguntas nuevas, como si los bebés necesitan o no una microbiota heterogénea. La leche materna contiene solo unas pocas especies dominantes de bifidobacterias. Más adelante en la edad adulta, hemos correlacionado una colonización mucho más heterogénea del intestino y la diversidad con un ecosistema saludable”. Por lo tanto, a partir de febrero de 2018 se realizará un estudio de seguimiento sobre el tema para aclarar las cuestiones surgidas. “Esto plantea muchas preguntas nuevas, como si los bebés necesitan o no una microbiota heterogénea. La leche materna contiene solo unas pocas especies dominantes de bifidobacterias. Más adelante en la edad adulta, hemos correlacionado una colonización mucho más heterogénea del intestino y la diversidad con un ecosistema saludable”. Por lo tanto, a partir de febrero de 2018 se realizará un estudio de seguimiento sobre el tema para aclarar las cuestiones surgidas. “Esto plantea muchas preguntas nuevas, como si los bebés necesitan o no una microbiota heterogénea. La leche materna contiene solo unas pocas especies dominantes de bifidobacterias. Más adelante en la edad adulta, hemos correlacionado una colonización mucho más heterogénea del intestino y la diversidad con un ecosistema saludable”. Por lo tanto, a partir de febrero de 2018 se realizará un estudio de seguimiento sobre el tema para aclarar las cuestiones surgidas.

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Nueva clase de moléculas descubiertas en el intestino

En otro estudio publicado en ‘Scientific Reports’, los expertos en microbioma también encontraron una clase inusual de lípidos bacterianos (sulfolípidos) en el intestino. “El intestino contiene numerosos metabolitos que cambian según la dieta y el estado de salud del huésped”, dijo la Dra. Alesia Walker, científica de BGC y primera autora del estudio. Un primer paso para comprender la compleja interacción entre el intestino y sus habitantes es detectarlos y caracterizarlos metabólicamente. Hasta ahora, los lípidos solo se habían descrito en bacterias ambientales, pero ahora los investigadores los encontraron en los intestinos de ratones, ligeramente alterados según su dieta. Además, los científicos ya han podido determinar qué bacterias producen los compuestos raros ( Alistipe s y  Odoribacter). Ahora, en las investigaciones en curso, los investigadores quieren saber si estos hallazgos también son válidos para los humanos. Además, quieren probar los lípidos para su función biológica. “Dado que el huésped por sí mismo no puede producir los compuestos, sospechamos que existe un continuo químico entre el microbioma ambiental e intestinal”, dijo Schmitt-Kopplin.

Cooperación ejemplar entre TUM y Helmholtz Zentrum München

Para Dirk Haller, los estudios son una prueba más de la exitosa cooperación entre TUM y Helmholtz Zentrum München. “Juntos estamos trabajando en el tema del microbioma y la salud a un nivel muy alto y podemos agrupar nuestros recursos de manera efectiva”. Y el experto en análisis Schmitt-Kopplin agregó: “Hoy, la ciencia es difícilmente concebible sin redes internacionales e interdisciplinarias. Nuestra experiencia en la investigación del microbioma nos permite enriquecer fundamentalmente muchos campos de investigación, como la investigación metabólica”.

Más información

Publicaciones originales
Bazanella, M. et al. (2017):  ensayo controlado aleatorizado sobre el impacto de la intervención temprana con bifidobacterias en la microbiota fecal y el metaboloma de los bebés sanos . Revista estadounidense de nutrición clínica, DOI: 10.3945/ajcn.117.157529

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Maier, televisión. et al. (2017):  Impacto del almidón resistente a la dieta en el microbioma, metaproteoma y metaboloma del intestino humano . mBio, DOI: 10.1128/mBio.01343-17

Walker, A. et al. (2017):  Sulfonolípidos como nuevos marcadores de metabolitos de Alistipes y Odoribacter afectados por dietas ricas en grasas . Informes científicos, DOI: 10.1038/s41598-017-10369-z

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