Investigadores de la Universidad Estatal de San Diego (Estados Unidos) han encontrado una nueva forma de aprovechar los alimentos como medicina, lo que tiene implicaciones a largo plazo para controlar los microbios dañinos del intestino y al tiempo equilibrar la diversidad microbiana al fomentar el crecimiento de bacterias beneficiosas, según publican en la revista ‘Gut Microbes’.
Los alimentos que comemos comúnmente afectan nuestra microbiota intestinal. Una nueva investigación muestra que lo hacen al desencadenar la producción de bacteriófagos, virus que infectan y se replican dentro de las bacterias. Los compuestos de estos alimentos tienen un efecto antimicrobiano que hace que el fago se replique.
Los investigadores comenzaron identificando qué alimentos eran antimicrobianos, luego los analizaron antes de reducirlo a una lista restringida. Al examinar las curvas de crecimiento de las bacterias, observaron que mientras las bacterias se multiplican con el tiempo, eventualmente su número se estabiliza. Sin embargo, si se activan los fagos, el crecimiento bacteriano se detiene por completo y su número disminuye drásticamente hasta que se agotan.
Los alimentos que probaron con efectos antimicrobianos fueron miel, regaliz, estevia, aspartamo, salsa picante, hierbas como el orégano, especias como la canela y el clavo, ruibarbos, uva ursi (bayas de oso), y extracto de neem o nimbo. También probaron la pasta de dientes, ya que se sabe que contiene compuestos antimicrobianos. De estos, la miel, la estevia, el aspartamo, el neem y la uva ursi tuvieron el mayor impacto en desencadenar la producción de fagos.
«El microbioma está compuesto por cientos de bacterias diferentes y los fagos que albergan –recuerda Lance Boling, biólogo molecular y investigador asociado de SDSU–. Podríamos abordar ciertas condiciones ajustando los alimentos que consumimos, que afectarán la diversidad microbiana que a su vez influirá en la salud y las enfermedades».
“También encontramos que algunos alimentos actuaban como inhibidores de fagos y podían usarse para controlar los virus patógenos”, agrega Boling.
Nuestro microbioma intestinal puede afectar a la capacidad cognitiva, el metabolismo, el aumento o la pérdida de peso, el estado de ánimo e incluso causar depresión. También puede provocar inflamación que podría producir cáncer, diabetes, enfermedad de Crohn y síndrome del intestino irritable. Por ello, con un análisis y planificación cuidadosos, los alimentos podrían usarse como medicamentos para corregir los desequilibrios.
«Esto muestra que podríamos moldear el microbioma intestinal humano con compuestos dietéticos comunes –sugiere Forest Rohwer, un ecólogo microbiano de la SDSU y pionero de la investigación en virómica–. La capacidad de matar bacterias específicas, sin afectar a otras, hace que estos compuestos sean muy interesantes».
Cuando los fagos se replican, matan la célula huésped y salen al medio ambiente, lo que puede conducir a un efecto en cascada donde infectan las células bacterianas a su alrededor. Cada célula bacteriana que estalla cuando el fago crece dentro de ellas puede tener cientos de nuevos fagos que emergen. Cuando se liberan en el microbioma, si hay más bacterias presentes, continuarán infectando las bacterias.
«No hay muchos desencadenantes químicos conocidos, y queríamos encontrar estos inductores ‘profágicos’, o lo que hace que el ADN del fago se desprenda y se replique», explica Boling.
Una vez que los investigadores eligieron alimentos con efectos antimicrobianos conocidos y percibidos, seleccionaron bacterias representativas de los dos intestinos, bacteroidetes y firmicutes, incluidas las cepas de bacterias patógenas y beneficiosas.
Redujeron los compuestos alimenticios a 28 de 117 candidatos en los que llevaron a cabo el ensayo de inducción de fago. Se observó crecimiento bacteriano con y sin compuestos alimenticios, para la comparación.
Mientras que otros estudios se han centrado en aumentar la abundancia de fagos terapéuticos, esta investigación va más allá al explorar el efecto reductor de 117 alimentos comúnmente consumidos, aditivos químicos y extractos de plantas en el crecimiento y la capacidad de producción de fagos de las bacterias intestinales comunes.
Por el contrario, el consumo excesivo de alimentos antimicrobianos de amplio espectro podría contribuir a los mismos estados metabólicos correlacionados con la baja diversidad intestinal que puede producir la administración de medicamentos antibióticos.
La comprensión y la utilización adecuadas de estos compuestos alimenticios podrían ayudar en el tratamiento o la prevención de afecciones asociadas con los desequilibrios intestinales y promover la salud en general.
«Estamos entusiasmados por haber encontrado más inductores de prophage y determinar los mecanismos moleculares por los que funcionan –asegura Rohwer–. Probablemente hay miles de compuestos que serían útiles para eliminar las bacterias no deseadas».
Los investigadores recomiendan que los alimentos que se encuentran como inductores de fagos se estudien más a fondo para dilucidar sus mecanismos moleculares. Si bien la importancia de los fagos y el hecho de que son la entidad biológica más prolífica en la biosfera está bien establecida, se sabe poco sobre los desencadenantes que hacen que las bacterias produzcan fagos y los liberen a su entorno. Aclarar estos mecanismos aumentará nuestra comprensión de cómo las bacterias y los fagos dan forma a los ecosistemas que pueblan. Ep
