Las bacterias y nosotros: ¿Quién es quién?

Archivo: Biotecnología
Dr. Agustín López Munguía / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Instituto de Biotecnología de la UNAM

El pasado mes de octubre, el trabajo titulado “Dulce Fibra” publicado en la revista ¿Cómo ves? fue distinguido con el segundo lugar en la categoría de periodismo científico. El texto se puede consultar en http://www.ibt.unam.mx/computo/pdfs/Dulce_Fibra.pdf y si esta nota despierta su curiosidad y deciden leerlo, encontrarán una serie de ideas que –a mi juicio- son de vital importancia hoy en día para mantener una adecuada salud. En esencia el artículo llama la atención al hecho de que “no estamos solos”. Y no me refiero al contexto de vida extraterrestre al que esta frase se refiere, sino a que para nuestra gran sorpresa vamos por la vida acompañados por toda una población de bacterias, nuestra “microbiota” (término que ha sustituido al obsoleto “microflora”) que velan por nuestra seguridad. Y cómo no hacerlo si, imaginen: 9 de cada 10 de las células que movemos son de bacterias y sólo una es nuestra. Todas ellas se distribuyen por nuestro cuerpo, empezando por la boca, pero se concentran en los intestinos. Ahí hospedamos aproximadamente a unas mil diferentes especies que aportan 100 veces más genes que todos los que hay en nuestro genoma.
           La ciencia le ha dado duros reveses al ego de los seres humanos, ¿no creen? Primero nos hizo saber que no somos el centro del Universo; más tarde que tampoco somos el centro de la creación, sino producto de la evolución. Pues bien, ahora resulta que no somos enteramente nosotros, sino supraorganismos resultado de la actividad combinada de ellas, las bacterias, y nosotros (Science 312, 1355, 2006). No va a faltar quien incluso especule que aparecimos en el planeta para que todos estos microorganismos pudieran tener donde estar. Así que si en la época de Pasteur y Koch se descubrió que algunas bacterias nos enferman, hoy sabemos que hay muchas otras sin las cuales nos resulta difícil vivir, y las, si hablaran, llamarían a nuestro cuerpo “su casa”. Así, al cuidarnos, se cuidan. Ya Elie Metchnikoff, Premio Nobel en 1908 por sus descubrimientos sobre células del sistema inmunológico humano que “se comen” a los microorganismos nocivos (los fagotitos), en la última etapa de su vida académica, se obsesionó con la lucha contra la vejez y la muerte, y empezó a consumir grandes cantidades de yogurt, asegurando que los lactobacilos eran responsable de la longevidad de los habitantes de varios pueblos de Bulgaria. No andaba tan equivocado. Ahora, no hay semana que al revisar la literatura científica no surjan nuevas evidencias sobre la importancia de esta microbiota en la salud.
Hoy sabemos de manera contundente que una sana microbiota es esencial para evitar infecciones intestinales, para tener un sistema inmunológico eficiente, para tratar problemas de constipación y curar diarreas, para la asimilación de minerales, calcio y magnesio en particular, y muchas otras funciones. Pero también una microbiota sana esta asociada con niveles bajos de colesterol y menor incidencia de cáncer de colon y de vejiga. Está demostrado que la presencia de microorganismos en nuestros intestinos activa la expresión de un cierto número de genes en estos órganos y silencia otros, como si hubiera una conversación molecular entre ellos estableciendo una respuesta que nos beneficia.
           Mas aún, estamos aprendiendo cómo es que nuestra microbiota influye en la cantidad de energía que extraemos de los alimentos: la gente obesa tiene una microbiota particular y se ha demostrado por ejemplo que tanto ratones como seres humanos obesos tienen un menor número de bacterias del tipo Bacteroidetes que su contraparte con peso normal. Se ha demostrado que una bacteria abundante en el intestino Faecalibacterium prausnitzii tiene propiedades anti-inflamatorias y protege contra la enfermedad de Crohn, mientras que Bacteroides fragilis es frecuente en ratones sin colitis y es capaz de curar la diarrea crónica.
           El impacto de una sana microbiota va más allá de la salud, ya que impacta también el humor; claro. ¿Quién puede estar contento con colitis e inflamación? Sin embargo un estudio con ratones del 2011 publicado en PNAS (doi/10.1073/pnas.1010529108) demuestra que la microbiota adquirida temprano en la vida puede impactar el desarrollo cerebral y en el comportamiento subsecuente, tal como la actividad física y la ansiedad. De hecho, era sabido ya que una infección microbiana podría desencadenar un desorden en el desarrollo neuronal que podría resultar en autismo y esquizofrenia.
Con toda esta evidencia, más la que se acumule, es fundamental reflexionar sobre lo que podemos hacer desde la alimentación por favorecer una sana coexistencia con ellas, las bacterias. Es ahí donde el artículo de marras incide. Se trata de un énfasis en la importancia de la fibra en la alimentación, y dentro de esta, de la fibra que es soluble. Muy particularmente el artículo describe a la inulina, una molécula compleja cuya base estructural es la fructosa, y que se desdobla –ya en la industria, ya en el proceso de digestión- en los llamados “fructooligosacáridos” o FOS. A diferencia de la inulina que llega a tener más de 30 moléculas de fructosa en su estructura, los FOS se componen de 2,3, 4 moléculas de fructosa, siempre con una molécula de glucosa en un extremo. Estos últimos son el alimento favorito de la microbiota. En general los vegetales son fuente de inulina, por lo que debemos seguir apoyando la vieja recomendación de “come frutas y verduras”, pero para un efecto de mayor intensidad, se han desarrollado cientos de productos a base de inulina y FOS de chicorea (una raíz parecida a la papa) y más recientemente inulina y FOS de agave. Sin duda alguna, la relación de los seres humanos con las bacterias, ha venido a darle un gran impulso a estas maravillosas plantas, los agaves, de los cuales México posee una extraordinaria riqueza.
Uno de los ejes centrales de mi trabajo de investigación son las glicosiltransferasas, enzimas capaces de mover azúcares de una sustancia a otra, responsables de la síntesis de polisacáridos en microorganismos y plantas. En este terreno se ubica la síntesis de inulina y levana, polímeros de fructosa sobre los que trata este artículo. En el caso del agave, la inulina es sintetizada por las enzimas de la planta. En uno de los proyectos actuales la inulina de agave es extraída de la planta, caracterizada en términos químicos y fisicoquímicos y transformada en fructo-oligosaáridos mediante diversas estrategias químicas y enzimáticas. En el laboratorio se estudian también aspectos básicos relacionados con un grupo de estas enzimas, las fructansucrasas, ya que es importante determinar la relación entre la estructura y aspectos tales como la especificidad de reacción, el tamaño de los polímeros, la estabilidad de las enzimas, la velocidad de reacción y la facilidad de producirlas para aplicarlas a procesos industriales.


Agustín López Munguía es investigador titular en el Instituto de Biotecnología de la UNAM en Cuernavaca, Morelos. Su área de investigación es la Biotecnología Alimentaria, con énfasis en la Biocatálisis. Es maestro en ingeniería química por la Universidad de Birmingham, Inglaterra y Doctor en ingeniería química por el Instituto Nacional de Ciencias Aplicadas de Toulouse, Francia.