Investigadores de la Universidad Estatal de Michigan han hecho un descubrimiento sorprendente sobre el sistema nervioso entérico del intestino humano, el llamado "segundo cerebro". No solo constatan que, en efecto, este segundo cerebro existe, sino que es extraordinariamente independiente.

Es decir, que los intestinos podrían realizar muchas de sus tareas habituales incluso si de alguna manera se desconectaran del sistema nervioso central. Y la cantidad de células especializadas del sistema nervioso, a saber, neuronas y glía, que viven en el intestino de una persona es aproximadamente equivalente a la cantidad que se encuentra en el cerebro de un gato.

Células gliales

Gulbransen y su equipo han demostrado ahora que las células gliales (a diferencia de las neuronas, las células gliales no tienen axones, dendritas ni conductos nerviosos) desempeñan un papel mucho más activo en el sistema nervioso entérico de lo que se había creído en un primer momento.

En el lenguaje informático, la glia serían las puertas lógicas. O, para una metáfora más musical, la glia no lleva las notas tocadas en una guitarra eléctrica, son los pedales y amplificadores que modulan el tono y el volumen de esas notas.

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En una investigación, publicada recientemente, los investigadores revelaron que la glía actúa de una manera muy precisa para influir en las señales transportadas por los circuitos neuronales. Este descubrimiento podría ayudar a allanar el camino para nuevos tratamientos para las enfermedades intestinales.

La glía también podría estar involucrada en varias otras afecciones de salud, incluidos los trastornos de la motilidad intestinal, como el estreñimiento, y un trastorno poco común conocido como pseudoobstrucción intestinal crónica.

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Este nuevo estudio, pues, crea una imagen más completa, aunque más complicada, de cómo funciona el sistema nervioso entérico. Algo no tan extraño si tenemos en cuenta, tal y como explica el neurobiólogo Michael Gershon en su libro El segundo cerebro, que el 95% de toda la serotonina que corre por nuestro cuerpo se halla en el intestino, nuestro segundo cerebro.

Tradicionalmente, el arroz dorado, por ser un organismo modificado genéticamente, ha tenido aparejado una feroz resistencia activista por parte de determinado espectro ideológico.

Habrá que preguntarles qué opinan de esto: pastillas de levaduras diseñadas con ingeniería genética que se instalan en tu intestino y sintetizan la vitamina A a partir de lo que comes (algo que podría suceder pronto habida cuenta de los resultados obtenidos en modelos de ratón).

Levaduras transgénicas en ratones

La mayoría de las especies de levadura no pueden sobrevivir en el intestino de los mamíferos: el calor y la acidez están más allá de sus límites de tolerancia. Pero Saccharomyces boulardii no solo crece fácilmente en el intestino de los mamíferos, sino que también inhibe las infecciones intestinales patógenas en el huésped mamífero.

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Al igual que el arroz dorado es una variedad transgénica que puede suplir las carencias de vitamina A, quizá algún día esta levadura pueda hacerlo de forma más eficaz.

En un nuevo paso para la biología sintética, un grupo de investigadores ha abierto nuevas vías biosintéticas en S. boulardii que permiten la producción de precursores de vitaminas (como el betacaroteno, un precursor de la vitamina A) y fármacos (como la violaceína, un fármaco natural con propiedades antiinflamatorias) en el intestino de ratones. Demostraron así la edición del genoma mediada por CRISPR con alta eficiencia (95%) en esta cepa de levadura.

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Los investigadores informaron de que S. boulardii formaba colonias estables en ratones libres de gérmenes durante más de 30 días, compitiendo por el espacio con otros microbios residentes en el intestino.

Posteriormente, los investigadores probaron el S. boulardii modificado en el modelo de ratón y hallaron que las células de levadura sintetizaron con éxito el betacaroteno en el intestino de los ratones. Al comparar la masa total de betacaroteno adicional recuperado en las heces con el betacaroteno presente en la dosis inicial de probióticos, los autores estimaron que los ratones libres de gérmenes produjeron 194 microgramos de betacaroteno en aproximadamente 14 días.

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Este estudio de prueba de concepto inspira más preguntas sobre la cantidad de betacaroteno absorbido por los ratones, la relevancia biológica de las cantidades producidas y, lo que es más importante, si el proceso se puede replicar en humanos. Sea como fuere, seguro que Greenpeace está en contra.

No importan tus arrugas, tus comentarios resabiados o lo que señale tu DNI, ni siquiera es tan importante las órbitas que dices haber dado ya al aldededor del Sol: una forma menos difícil de que se falsee es calcular qué edad tienes analizando tu microbiota, es decir, las bacterias que hay en tu intestino.

Y eso se puede hacer ahora de una forma sencilla gracias a la inteligencia artificial.

Microbiota

Los miles de millones de bacterias que hay en el intestino pueden ayudar a regularlo todo, desde la capacidad para digerir los alimentos hasta cómo funciona nuestro sistema inmunológico. La microbiota también es un reloj biológico sorprendentemente preciso, capaz de predecir la edad de la mayoría de las personas.

Para descubrir cómo cambia el microbioma con el tiempo, el investigador de la longevidad Alex Zhavoronkov y sus colegas de InSilico Medicine, una startup de inteligencia artificial con sede en Rockville, Maryland, examinaron más de 3 600 muestras de bacterias intestinales de 1 165 individuos sanos que vivían en todo el mundo. Alrededor de un tercio de las muestras eran de personas de 20 a 39 años, otro tercio de personas de 40 a 59 años y el último tercio de personas de 60 a 90 años.

A continuación, se usó el aprendizaje automático para analizar los datos. Primero, entrenaron un algoritmo de aprendizaje profundo basado en un modelo inspirado en cómo funcionan las neuronas en el cerebro, en 95 especies diferentes de bacterias del 90% de las muestras, junto con las edades de las personas de las que provenían. Finalmente, solicitaron al algoritmo que predijera las edades de las personas que proporcionaron el 10% restante.

Su programa fue capaz de predecir con precisión la edad de alguien dentro dentro de un horquilla de 4 años. De las 95 especies de bacterias, se encontró que 39 eran las más importantes para predecir la edad.

Zhavoronkov y sus colegas encontraron que algunos microbios se volvieron más abundantes a medida que las personas envejecían, como Eubacterium hallii, que se cree que es importante para el metabolismo en los intestinos. Otros disminuyeron, como Bacteroides vulgatus, que se ha relacionado con la colitis ulcerosa, un tipo de inflamación en el tracto digestivo. Los cambios en la dieta, los hábitos de sueño y la actividad física probablemente contribuyen a estos cambios en las especies bacterianas.

Zhavoronkov dice que este "reloj de envejecimiento de los microbiomas" podría usarse como base para evaluar qué tan rápido o lento es el envejecimiento de la persona y si factores como el alcohol, los antibióticos, los probióticos o la dieta tienen algún efecto sobre la longevidad. También podría usarse para comparar a las personas sanas con aquellas que tienen ciertas enfermedades, como el Alzheimer, para comprobar si sus microbiomas se desvían de la norma.

Las infecciones por estafilococo causan decenas de miles de muertes en todo el mundo cada año. El Staphylococcus aureus es resistente a la meticilina, o SARM.

Menos conocido es que S. aureus a menudo puede vivir en la nariz o en el intestino sin causar ningún daño. Sin embargo, si se rompe la barrera de la piel o se compromete el sistema inmunológico, estas bacterias colonizadoras pueden causar infecciones graves. Los probióticos podrían hacerlo.

Probióticos

Un nuevo estudio muestra que una bacteria "buena" que se encuentra comúnmente en los suplementos digestivos probióticos ayuda a eliminar el Staphylococcus aureus, un tipo de bacteria que puede causar infecciones serias resistentes a los antibióticos.

Lo que hallaron fue que la bacteria Bacillus previno que la bacteria S. aureus creciera en el intestino y la nariz de individuos sanos.

Los científicos reclutaron a 200 voluntarios en la Tailandia rural para el estudio. Esta población, especularon, no se vería tan afectada por la esterilización de alimentos o los antibióticos como las personas en áreas urbanas altamente desarrolladas.

Los científicos analizaron primero las muestras fecales de cada uno de los participantes del estudio para detectar bacterias correlacionadas con la ausencia de S. aureus. Encontraron 101 muestras positivas para Bacillus, principalmente B. subtilis, el tipo encontrado con otras bacterias en muchos productos probióticos.

Luego, los científicos tomaron muestras de las mismas 200 personas para S. aureus en el intestino (25 positivo) y nariz (26 positivo). Sorprendentemente, no encontraron S. aureus en ninguna de las muestras donde Bacillus estaba presente.

Para validar aún más sus hallazgos, los científicos colonizaron el intestino de ratones con S. aureus y los alimentaron con esporas de B. subtilis para imitar la ingesta de probióticos.

Ahora planean probar si un producto probiótico que contiene solo B. subtilis puede eliminar S. aureus en las personas. "En última instancia, esperamos determinar si se puede usar un régimen probiótico simple para reducir las tasas de infección por SARM en los hospitales".

Entre otros hallazgos, sabemos que la sucralosa puede reducir la abundancia de bacterias beneficiosas en el intestino. Un nuevo estudio muestra que la sucralosa también está creando metabolitos cuyos efectos potenciales sobre la salud se desconecen aún.

La sucralosa, un edulcorante artificial ampliamente utilizado vendido con el nombre comercial de Splenda, se metaboliza en el intestino y produce al menos dos compuestos liposolubles, según este estudio reciente en el que se utilizaron ratas. El nuevo estudio también encontró que la sucralosa se encontró en los tejidos grasos del cuerpo

Sucralosa

El hallazgo difiere de los estudios utilizados para obtener la aprobación regulatoria de la sucralosa. Los investigadores utilizaron el mismo modelo experimental utilizado por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) para evaluar la seguridad de los alimentos según la ingesta diaria aceptada.

Los investigadores, de North Carolina State University y Avazyme Inc., una compañía de pruebas analíticas, utilizaron técnicas diseñadas para detectar metabolitos solubles en agua y en grasa. Eso es significativo porque la industria no había usado técnicas avanzadas que se enfocaron en el conjunto completo de metabolitos liposolubles en los estudios que presentados a la FDA cuando se buscaba su aprobación.

Según explica Susan Schiffman, profesora adjunta de NC State y coautora del estudio:

Encontramos dos metabolitos en la orina y las heces durante todo el período de dosificación de la sucralosa. Esos metabolitos aún podrían detectarse en la orina 11 días después de dejar de administrar sucralosa a las ratas, y seis días después de que ya no se pudiera detectar la sucralosa. Esto es particularmente interesante, dado que los estudios de metabolismo que la aprobación de la FDA se basaron en que la sucralosa ingerida no se metabolizó.

En conclusión, puede ser el momento de reconsiderar la seguridad y el estado regulatorio de la sucralosa.

Desde hace unos años se ha constadado en todo el mundo la desaparición y muerte de millones de abejas, con el consiguiente riesgo que ésto supone para la agricultura y la industria alimentaria humana: las abejas son grandes polinizadoras.

Una posible solución pasa por incrementar las bacterias intestinales de las abejas, según se desprende de un estudio de dirigido por Philipp Engel, de la Universidad de Lausana y la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH Zürich), en Suiza, que ha sido publicado en PLOS Biology.

Escasez de abejas

En el estudio se midió el repertorio de compuestos químicos simples, el llamado metaboloma, de las tripas de las abejas. Después, compararon los metabolomas intestinales de las abejas colonizadas con cada especie bacteriana individualmente y en combinación.

Así es como se identificó lo que cada especie bacteriana contribuye a la digestión de las abejas y las diversas estrategias que las bacterias despliegan para coexistir en el intestino del animal. Según el autor principal de este trabajo, Philipp Engel:

Al contrario que la microbiota intestinal humana, el intestino de la abeja está compuesto de solo unas pocas especies bacterianas. Esto hace que sea factible analizar cada miembro por separado y determinar su contribución a los cambios globales de metabolitos en el intestino. El siguiente paso es entender cómo estas funciones afectan a la salud de la colonia para que algún día podamos aplicar nuestros hallazgos en los apiarios.

Las bacterias en nuestro intestino pueden jugar un papel importante en el tratamiento de la obesidad y otros trastornos metabólicos. El microbioma intestinal humano, los microorganismos que habitan nuestros intestinos, son importantes para preservar nuestra salud.

El microbioma

El intestino delgado está poblado por 100 millones de células bacterianas por mililitro; y el intestino grueso o colon por 100.000 millones por mililitro. Hay entres seis y siete mil especies diferentes. El peso total de todos estos microbios se ha estimado en más de un kilogramo. Muchos de ellos llevan consigo genes que nos dotan con rasgos y funciones útiles para nosotros, como ayudarnos a asimilar nutrientes, y convertir el resto en excremento.

Y aquí podría estar la clave para tratar los problemas de obesidad.

Una publicación reciente en el International Journal of Obesity ha encontrado que la proporción de dos grupos particulares de bacterias en el intestino puede predecir los resultados de la pérdida de grasa de los sujetos que cambiaron su dieta a la Nueva Dieta Nórdica (NND).

La Nueva Dieta Nórdica fue desarrollada hace tres años por expertos de los cinco países nórdicos con el fin de proporcionar pautas para una alimentación más saludable. El NND enfatiza los alimentos locales y estacionales, predominantemente a base de plantas, tales como raíces y vegetales ricos en fibra y cereales integrales como el centeno y la avena. La carne recomendada proviene de pescado como el salmón y el arenque o el alce salvaje, que es bajo en grasa. Debido al clima de la región, también incluye una gran cantidad de alimentos silvestres y hierbas como el musgo, champiñones, ortigas, cebolletas e hinojo.

En el estudio mencionado, los científicos querían comparar los efectos del NND con la dieta danesa promedio (ADD, por sus siglas en inglés) en personas con "mayor circunferencia de la cintura" que se adhirieron a ella durante 26 semanas.

62 de los 181 sujetos que tomaron parte en el estudio, fueron seleccionados al azar para proporcionar muestras fecales, según las cuales se separaron en dos grupos dependiendo de la proporción de Prevotella spp. y Bacteroides spp: dos grupos específicos de bacterias que habitan el intestino humano. Curiosamente, el efecto de las dos dietas dependió de la proporción de estos grupos de bacterias.

El estudio muestró que solo la mitad de la población perderá peso si come de acuerdo con las recomendaciones dietéticas nacionales danesas y come más frutas, verduras, fibras y granos integrales.

Por el momento, los investigadores solo pueden especular sobre los mecanismos implicados en los resultados del estudio. Diferentes bacterias intestinales pueden afectar de manera diferente la forma en que se metaboliza la energía de los alimentos, la forma en que se utiliza la fibra y la forma en que se secretan las hormonas que afectan el apetito.

Cuando sentimos peligro o ansiedad podemos notar cómo nuestro estómago se resiente, incluso en el mismo instante en el que estamos sufriendo. De igual modo, cuando nos enamoramos sentimos "mariposas en el estómago".

Sin embargo, más allá de la retórica o de tener que apurarnos para acudir al baño, parece ser que pasar por una mala experiencia puede cambiar el microbioma, la colonia de microbios que habita en nuestro estómago y que nos ayuda a realizar la digestión (y en parte, influye en nuestro estado de ánimo y otros procesos cognitivos).

Microbioma emocional

Son las conclusiones que se extraen de un reciente estudio publicado en Microbiome.

En dicho estudio, los autores analizaron los microbiomas de un grupo de estudiantes con síndrome del intestino irritable, una condición crónica bastante común marcada por dolor en el estómago, gases e indigestión. Hicieron lo mismo en un grupo control de voluntarios sanos, y también recolectaron escáneres cerebrales, muestras de heces e la información biográfica de los participantes en ambas categorías.

Los del primer grupo, al parecer, eran mucho más propensos a mostrar ansiedad y depresión.

Cuando los investigadores dividieron a los sujetos afectados por síndrome del intestino irritable en dos grupos más pequeños (los que tenían un microbioma indistinguible del de un control sano y aquellos con diferencias notables) encontraron que el subgrupo con microbiomas diferentes también tenía más historiales de traumas en la vida temprana y sus síntomas duraron más tiempo.

Lo que concluyen los autores es que entra dentro de lo posible que las señales que el intestino y sus microbios obtienen del cerebro de un individuo con una historia de traumas en la niñez pueden conducir a cambios a lo largo de la vida en el microbioma intestinal.

Si es cierto que el intestino influye en el cerebro al igual que el cerebro afecta el intestino (es decir, que un microbioma alterado también influiría de forma determinada en el cerebro), estos resultados pueden tener enormes implicaciones para la salud mental y física.

Algo no tan extraño si tenemos en cuenta, tal y como explica el neurobiólogo Michael Gershon en su libro El segundo cerebro, que el 95% de toda la serotonina que corre por nuestro cuerpo se halla en el intestino, nuestro segundo cerebro.

Una nueva investigación muestra que existe una relación entre la riqueza bacteriana del intestino y la susceptibilidad a complicaciones médicas relacionadas con la obesidad.

Los investigadores demostraron que las personas con un menor número de especies de bacterias en sus intestinos son más propensos a desarrollar complicaciones, tales como enfermedades cardiovasculares o diabetes.

El estudio, publicado en la revista Nature, ha sido llevado a cabo por el consorcio internacional MetaHIT, el cual incluye el grupo de investigación de Jeroen Raes de la Vrije Universiteit Brussel.

Este es un resultado sorprendente, posiblemente con enormes implicaciones para el tratamiento, e incluso la prevención, del mayor problema de salud pública de nuestro tiempo

Comenta Jeroen Raes.

El estilo de vida actual, que combina una dieta hipercalórica con una falta o escasez de ejercicio, hace que día a día vaya aumentando el número de obesos en el mundo. De hecho, ha crecido desde los 400 millones de personas obesas en 2005, a más de 700 millones en 2015. Una tendencia que persistirá al menos hasta 2030.

Durante los últimos años, se ha visto claro la existencia de un vínculo entre la población bacteriana del intestino y nuestra salud. Como resultado de ello, los científicos comenzaron a estudiar la relación entre la obesidad y la flora intestinal. De esta manera, tres científicos del VIB (Falk Hildebrand, Gwen Falony y Jeroen Raes) examinaron la flora intestinal de 292 daneses, de los cuales 169 eran obesos.

Los científicos pudieron observar que el grupo con menor riqueza bacteriana era también el más susceptible al desarrollo de enfermedades relacionadas con la obesidad.

Estos resultados son de gran importancia, ya que sugieren que no sólo el aumento de peso y los hábitos alimenticios juegan un papel en el desarrollo de complicaciones médicas en las personas obesas.

Lo único que faltaría por confirmar es si estos resultados también se pudieran aplicar en otros países y culturas. Para resolver esta duda, Jeroen Raes ha formado el Flemish Intestinal Flora Project para tener un seguimiento de este tipo de estudios a gran escala. Algo crucial para dar el paso correcto hacia mejores tratamientos y medicamentos.

Vía | VIB

Comer vegetales de hoja verde puede que sea esencial para una buena salud intestinal. Quizás estéis pensando que esto no es nada nuevo, pero lo que sugiere una reciente investigación no tiene que ver con el tránsito.

El estudio ha descubierto que un gen conocido como T-bet es responsable de la producción de un tipo de células que ayuda a reparar el revestimiento del intestino y mantener el equilibrio entre las bacterias intestinales buenas y malas.

Los resultados aparecen publicados en Nature Immunology.

Existe un grupo de células del sistema inmune que regulan las bacterias buenas y malas, pero se desconoce cómo el cuerpo las produce

Afirma el autor principal del estudio, el Profesor Gabrielle Belz, desde el Walter and Eliza Hall Institute.

Ratones genéticamente modificados con este gen noqueado son mucho más susceptibles a las infecciones de la tripa

Las células, que son células linfoides de la inmunidad innata, vienen en muchas formas diferentes y sirven para una serie de funciones del cuerpo. Sin embargo, en este caso, los investigadores se centraron en un tipo particular de célula linfoide innata que produce una proteína de señalización inmune denominada Interleucina 22 (IL-22).

IL22 es de protección por lo que ayuda a reparar el epitelio [las células que recubren el intestino] y si el epitelio está intacto, entonces no tienden a tener problemas con la diferenciación que da pie a enfermedades como el Cáncer

Verduras como el repollo o el brócoli, ambas de la familia de las brasicáceas o crucíferas, contienen un compuesto ya conocido que desencadena indirectamente un receptor en la superficie de los linfocitos. Esta última investigación sugiere que este compuesto podría desempeñar un papel en el desarrollo y la función de estas células.

La comprensión de cómo estas células intestinales se produce y lo que afecta a su producción podría ayudar a los investigadores a comprender lo que sucede cuando este mismo sistema se viene abajo.

El estudio, realizado en ratones, podría tener implicaciones en enfermedades humanas que afectan al intestino, como la enfermedad de Crohn o incluso la obesidad.

Se ha demostrado que el microbioma del intestino influye en la capacidad de utilizar correctamente los nutrientes, por lo tanto enfermedades como la obesidad se podría controlar por este tipos de células

Concluye Belz.

Vía | ABC Science