Divulgación
The One Earth Series. Chapter I. Finding Balance: The Harmony Between Humans and Bacteria [Photograph by A. Bravo and M. Espinosa]]
19 Apr 2024
La serie de Una Tierra. Capítulo I. Encontrando el Equilibrio: La Armonía Entre Humanos y Bacterias
La Serie de Una Tierra
Alicia Bravo y Manuel Espinosa
Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas, Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Ramiro de Maeztu, 9. 28040 Madrid, España
Esta serie se compone de cuatro Capítulos dedicados a describir el concepto de Una Tierra. Discutiremos las relaciones entre dos poblaciones de seres vivos que, aunque viven separadas, mantienen relaciones muy íntimas e intensas: los Humanos y las Bacterias. ¿Por qué tenemos miedo a las bacterias? ¿Nos matarán a todos? ¿Cómo nos defenderemos de sus ataques mortales? ¿Hemos de compartir los mismos nichos ecológicos? Nos haremos estas y otras muchas preguntas e intentaremos responderlas. Pero les podemos anticipar la respuesta final: hemos de compartir, hemos de coexistir. Si no es así, los Humanos estaremos condenados a desaparecer.
CAPÍTULO I. ENCONTRANDO EL EQUILIBRIO: LA ARMONÍA ENTRE HUMANOS Y BACTERIAS
Introducción
Hace dos semanas, tres amigos nuestros se fueron de vacaciones durante 7 días a la costa mediterránea. A su regreso, nos contaron su pequeña aventura. Todo iba bien hasta la tercera noche, cuando uno de ellos (llamémoslo “X”) se despertó con dolores de estómago y una fuerte diarrea. Como pueden imaginar, pasó una noche terrible, pero como no tenía otros síntomas, como fiebre o náuseas, X no fue a una farmacia para comprar algún medicamento que aliviase sus molestias, ni fue de urgencias a un hospital. Las otras dos personas no tuvieron ningún problema. Analizando lo que podría haber causado su enfermedad, descubrieron que la diferencia entre ellos fue que X había bebido un refresco con hielo, mientras que los otros dos tomaron un café cada uno. El refresco nunca le había causado problemas al intestino de X, así que concluyeron que la causa fue el hielo, ¡el agua en el hielo! X preguntó a un camarero, y este respondió que normalmente usan agua del grifo para preparar los cubitos de hielo. ¿Podría ser que X tuviera una débil infección intestinal? Se curó después de unos días comiendo yogur y una dieta suave. ¿Te ha sucedido algo similar alguna vez? Bueno, entonces hablemos de nuestros microbios internos (y externos).
Los Microbiomas
Imagina que dentro (y fuera) de nuestro cuerpo existe un vasto mundo de diminutos organismos, a los que llamamos microorganismos porque solo son visibles cuando se observan bajo un microscopio. Viven dentro (y fuera) de nuestro cuerpo en diferentes comunidades que se encuentran en nuestra piel, fosas nasales, boca, nasofaringe, intestinos y genitales (Figura 1). Constituyen comunidades microbianas a las que llamamos microbiomas. Muchos de estos seres microscópicos se llaman bacterias, aunque hay otros miembros del microbioma, como virus y hongos (todos ellos están incluidos en el término “microorganismo”). Esta multitud de seres no son invasores aleatorios ni parásitos. Nacemos con una parte de nuestro microbioma aún inmaduro, heredado de nuestras madres, y algunas bacterias nos acompañan mientras atravesamos el canal vaginal durante el parto. Los integrantes de nuestro microbioma juegan un papel crucial en nuestra salud y bienestar. Y, a su vez, nuestros hábitos alimentarios determinarán qué bacterias formarán parte de nuestro microbioma (especialmente en el microbioma intestinal) y qué bacterias contribuirán a nuestra salud y cuáles no. Nuestra vida social, hábitos alimentarios, edad y situación económica definen la composición de nuestro microbioma intestinal y, como resultado, tendrá un impacto en nuestro bienestar general. Además, nuestras bacterias intestinales pueden influir en algunas de nuestras decisiones ya que la composición del microbioma afecta a la síntesis de algunos neurotransmisores. Y esto, a su vez, puede definir nuestro estado de ánimo y nuestra actitud hacia los problemas y elecciones de cada día.
Curiosamente, muchas crías de animales herbívoros, desde vacas a elefantes, se comen parte de las heces maternas como una manera de adaptar su microbioma intestinal para pasar de tomar leche como único alimento a comer la dieta herbívora de sus mayores (Figura 2). Esta alimentación híbrida compuesta por leche y heces maternas y alguna pequeña ingesta herbívora es especialmente importante en algunos animales como los osos panda, comedores de bambú, y koalas, que comen hojas de eucaliptus que son muy venenosas para muchos animales. Afortunadamente para nosotros, los Humanos no necesitamos compartir esos hábitos. Sin embargo, hoy en día, la exploración del microbioma intestinal puede recomendar un trasplante fecal como tratamiento de algunas enfermedades, según veremos en un Capítulo próximo.
www.wildfriendsugandasafaris.com.
Nuestros Vecinos Internos
Los Humanos estamos habitados por trillones de Bacterias que nos consideran su hábitat. Se calcula que en cualquier individuo sano existen unas dos bacterias por célula humana. Las últimas medidas han estimado un total de 30 trillones de células humanas por hombre adulto y 28 trillones por mujer adulta (es decir, 30 y 28 seguidos de 12 ceros). Esto nos da una idea de la cantidad de bacterias por individuo sano. Hemos aprendido a usar números enormes para contarlas (https://www.livescience.com/new-metric-measurement-prefixes).
Deberíamos considerar a nuestros habitantes bacterianos como colegas más que como enemigos. Es muy importante que quede claro que las bacterias que nos habitan no son ni parásitos dañinos ni intrusos. Antes, al contrario: nos protegen frente a condiciones ambientales nocivas, nos ayudan a digerir nuestra comida, y nos proporcionan nutrientes esenciales como vitaminas que no podemos obtener de otras fuentes alimenticias. Por supuesto, todos estos beneficios no son gratis: las bacterias, a cambio de lo que nos dan, encuentran en nosotros un nicho donde vivir y reproducirse y alimentos para el crecimiento de sus poblaciones. En muchos casos, las bacterias asociadas a nuestros intestinos nos protegerán de indigestiones o ardor de estómago e incluso nos ayudarán frente a patógenos dañinos.
Pero las bacterias no solamente colonizan nuestros cuerpos. También están presentes en nuestros hogares, especialmente en baños y cocinas. Los microorganismos también se encuentran en nuestros teclados y pantallas de computadores, en nuestra ropa y en todas partes a nuestro alrededor (ver "Lecturas Adicionales" más abajo). Incluso se han encontrado comunidades microbianas en la superficie de residuos de plásticos sumergidos en ríos (Noticias Médicas, 31 de octubre de 2023; "Lecturas Adicionales en inglés" más abajo).
¿Debemos volvernos histéricos por estos hechos? En realidad, no. Debemos enfrentar la verdad de estos hechos y no entrar en pánico. Antes bien, debemos aprender a convivir con nuestros vecinos microscópicos. Además, debemos ser conscientes de que no podemos eliminar todos los microorganismos que nos rodean (lo que sería letal para nosotros mismos) y que el mantenimiento de nuestro bienestar se logra mediante rutinas de limpieza sin el uso excesivo o el mal uso de productos de limpieza con antimicrobianos. Este mal uso simplemente contribuirá a la selección de microorganismos resistentes a los antimicrobianos, lo que puede ser un gran problema como describiremos en el Capítulo II de esta serie.
El Eje Intestino-Cerebro
Nuestro microbioma intestinal a menudo se llama nuestro "segundo cerebro" porque los productos de la digestión bacteriana pueden atravesar la llamada "barrera gastrointestinal" y comunicarse con nuestro cerebro, influyendo en nuestras emociones, el descanso adecuado y el bienestar. En otras palabras, cuando nuestras bacterias intestinales están felices y saludables, tendemos a sentirnos mejor también. Así, existe una compleja interacción bidireccional entre el intestino y el cerebro, que está mediada por el microbioma, los sistemas endocrino e inmunológico, y otras vías. Hoy en día se admite que existen comunicaciones bidireccionales entre el sistema nervioso central y el entérico (intestinal). Es decir, entre nuestro microbioma intestinal y nuestro cerebro y viceversa. Estas comunicaciones resultan en una conexión entre los centros emocionales y cognitivos del cerebro con las funciones intestinales (digestión y bienestar). Así, las interacciones entre el microbioma intestinal y el cerebro parecen lograrse mediante señales del microbioma intestinal al cerebro y viceversa, a través de enlaces neuronales, endocrinos, e inmunológicos (Carabotti et al., 2015). Para complicar un poco más las cosas, ahora sabemos que las diferencias de género (hormonas, por ejemplo) influyen en la composición bacteriana del microbioma intestinal humano, y se admite que hay una mayor diversidad de especies en las mujeres. El eje intestino-cerebro se ha implicado en muchos trastornos, desde la ansiedad y la depresión hasta las enfermedades de Alzheimer y Parkinson. Aunque aún no se ha logrado una prueba directa en estas dos últimas enfermedades, recientemente se ha demostrado una relación directa entre el estrés mental y el síndrome del intestino irritable (Shobeiri et al., 2022).
El Mundo Bacteriano
Los participantes mejor conocidos en las interacciones entre Humanos y microorganismos son las Bacterias. Iniciaremos una exploración sobre el delicado equilibrio entre los Humanos y estos residentes, pequeños pero poderosos, de nuestros cuerpos en los siguientes capítulos. Pasaremos por diferentes conceptos y etapas para aprender cómo llegar a un entendimiento entre las bacterias y nosotros. El mensaje subyacente que transmitiremos va a ser la necesidad urgente de una comprensión entre los mundos Humano y Bacteriano, dentro de un concepto que hemos denominado "Una Tierra" (One Earth). Este concepto considera el mundo bacteriano como un componente esencial de nuestra salud, de la biodiversidad de nuestro planeta y, a largo plazo, un participante esencial en la solución de la crisis del cambio climático. Trataremos de transmitir el mensaje de la necesidad de entender los beneficios de las bacterias en nuestra vida cotidiana y alcanzar una entente cordiale, un entendimiento amigable, entre los Humanos y las Bacterias. Esta es nuestra única alternativa.
Lecturas Adicionales:
En español:
https://www.eldiario.es/consumoclaro/lugares-con-mas-germenes-casa_1_10627535.html.
En inglés:
Carabotti, M., Scirocco, A., Maselli, M.A. and Severi, C. (2015) The gut-brain axis: interactions between enteric microbiota, central and enteric nervous systems. Ann. Gastroenterol., 28, 203-209.
Shobeiri, P., Kalantari, A., Teixeira, A.L. and Rezaei, N. (2022) Shedding light on biological sex differences and microbiota–gut–brain axis: a comprehensive review of its roles in neuropsychiatric disorders. Biol. Sex Differ., 13, 12.
Agradecimientos
Esta serie intenta divulgar nuestro trabajo de investigación realizado en el Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas, CSIC, y es parte del proyecto de I+D+i PID2019-104553RB-C21, financiado por MICIU/AEI/10.13039/501100011033. Agradecemos la ayuda de María del Carmen Fernández y de Mónica Fontenla durante la elaboración de estos Capítulos.
Otros capítulos:
Capítulo II: enlace.
Capítulo III: enlace.
Capítulo IV: enlace.