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La microbiota intestinal divide a los humanos en tres grupos

Vivimos en un mundo en el que se suele diferenciar a las personas por el color de su piel, su estatus social, su país de procedencia, o su orientación política, sexual o religiosa, cuando ninguna de estas diferencias tienen sentido alguno desde el punto de vista biológico y evolutivo. Sin embargo, la humanidad sí puede ser diferenciada en grupos marcados, donde no se pueden mezclar unos con otros, por más absurdo que parezca en nuestros tiempos.

En 1901, el biólogo Karl Landsteiner descubrió que la sangre de las personas podía ser diferenciada en cuatro tipos: A, B, AB y O, los cuales hacen referencia a la molécula que expresan los glóbulos rojos en su superficie conocidos como antígenos, con excepción del tipo O que significa cero o ninguno. 

Cuando un paciente necesita una transfusión de sangre debe buscar una de su mismo tipo o del tipo O (donador universal), para evitar que su sistema inmunológico reaccione ante los antígenos incorrectos por una incompatibilidad que puede provocar la muerte.

Cuarenta años después, el mismo Karl Landsteiner descubrió que había otro factor que diferenciaba la sangre de los humanos y los dividía en dos grupos más: los Rh+ y los Rh-. Si un paciente Rh- recibe una transfusión de sangre Rh+, también le podría causar la muerte. Esto es muy importante de saber en parejas que deseen tener hijos pero no comparten el mismo factor sanguíneo dado que la madre y el feto podrían tener una incompatibilidad sanguínea. Nos guste o no, los humanos estamos inmunológicamente divididos.

Lo cierto es que los humanos no solo nos dividimos en grupos sanguíneos. Los microorganismos que habitan dentro de nosotros (microbiota) superan en 10 al número total de células que tenemos y hasta en 1000 veces al número de genes que codifica nuestro ADN. Con toda esta carga biológica que poseemos es muy probable que nuestra microbiota cumpla un rol importante en nuestra fisiología y bienestar.

En el año 2011, un grupo de investigadores liderados por Manimozhiyan Arumugam del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL) secuenciaron todo el ADN presente en las heces de 39 individuos de diferentes regiones del mundo con el fin de identificar y caracterizar los microbios que vivían en cada uno de ellos. Los resultados mostraron que la microbiota humana se diferenciaba en tres grupos bien definidos.


Si bien es cierto estudios de este tipo se vienen realizando desde hace muchos años, su principal objetivo era analizar cómo la composición microbiana de los seres humanos podían influir en la obesidad, los trastornos intestinales como la enfermedad de Crohn o la diabetes. No se tenía muy claro si la composición de especies y la carga genética de la microbiota intestinal variaba en función a la ubicación geográfica de los individuos, más aún cuando la dieta es uno de los factores que más influyen en la composición de la microbiota

Es por ello que Arumugam y sus colaboradores secuenciaron 22 metagenomas de individuos de Dinamarca, España, Italia y Francia y los compararon con otros 17 metagenomas previamente secuenciados (13 japoneses y 4 americanos). Caracterizaron los géneros y filos que estaban presentes en cada microbioma, así como también, a qué categorías pertenecían los genes identificados. 


Como era de esperarse, los Bacteroides y Firmicutes eran los filos más dominantes, siendo los primeros los que presentaban mayor diversidad. Sin embargo, lo más resaltante fue que la microbiota analizada formaba tres grupos bien diferenciados a los cuales llamaron enterotipos, donde dos de ellos eran ricos en Bacteroides (Bacteroides y Prevotella) y uno en Firmicutes (Ruminococcus).

El primer enterotipo se caracteriza por ser rica en Bacteroides y Parabacteroides. Estas bacterias obtienen su energía principalmente de la fermentación de carbohidratos y proteínas, por lo tanto, la glucólisis y la vía de las pentosas son las rutas metabólicas preponderantes en ellos.

El segundo enterotipo se caracterizaba por ser rica en Prevotella y Desulfobivrio. Estas bacterias actúan sinérgicamente para degradar las mucinas, las cuales son las glicoproteínas preponderantes de la capa mucosa de los intestinos.

Y el tercer enterotipo se caracterizaba por ser rica en Ruminococcus y Akkermansia. Ambas bacterias son especialistas en degradar también las mucinas. Además, estas bacterias son ricas en transportadores de membrana, especialmente de azúcares, que es de donde obtienen la mayor cantidad de energía.

La presencia de un determinado grupo de bacterias en los intestinos indica que cada enterotipo usa un distinto mecanismo metabólico para la producción de energía. Además, dependiendo del enterotipo, la producción de ciertos metabolitos secundarios, como las vitaminas, se harán en diferentes proporciones, siendo los enterotipos I y II los que mayor variedad de vitaminas sintetizan (Ej.: biotina, tiamina, riboflavina, etc.).

Por otro lado, la diferencia filogenética y funcional de los microorganismos presentes en la microbiota intestinal, refleja las diferentes combinaciones de cadenas tróficas microbianas dependiendo de cada enterotipo. Tal vez estas combinaciones podrían estar relacionadas con el desarrollo de diferentes enfermedades intestinales y trastornos alimenticios. Sin embargo, los investigadores no encontraron ninguna relación entre los enterotipos y las características de los hospederos (Ej.: nacionalidad, género, índice de masa corporal, etc.).

Cabe recordar que las bacterias presentes en las muestras fecales no representan a toda la gama de microorganismos que habitan dentro de nuestros intestinos, así que los enterotipos obtenidos podrían ser preliminares. Tampoco se ha determinado que factores ambientales o, tal vez genéticos, determinan la presencia de un determinado enterotipo en nuestros intestinos.

Sin dudas puede haber factores importantes que aún no han sido completamente estudiados: la dieta y los fármacos. Pero, los enterotipos son tan complejos que no sólo pueden estar determinados por los hábitos alimenticios, la edad, el índice de masa corporal. Lo cierto es que hay muchos genes y factores en la microbiota intestinal que sí están directamente relacionados con determinadas características de sus hospederos.

Referencia:

Arumugam, M., et al. (2011). Enterotypes of the human gut microbiome Nature DOI: 10.1038/nature09944

Entrada publicada originalmente el 23 de abril de 2011.

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