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Al igual que existen grupos sanguíneos, los investigadores del consorcio europeo MetaHIT, coordinado por el INRA, han identificado tres «enterotipos», o firmas bacterianas intestinales; esto ha sido posible gracias a la colaboración de investigadores del INRA, del CEA, del CNRS, de la Universidad de Evry Val d’Essonne, así como a la de investigadores de Danone y del Instituto Mérieux. Estas firmas intestinales no parecen guardar relación alguna con el origen geográfico de un individuo, con su edad o con su estado de salud. Sin embargo, están principalmente determinadas por la abundancia de ciertos tipos de bacterias así como por su potencial genético (es decir por las funciones que sus genes codifican). Estas investigaciones, cuyos resultados han sido íntegramente publicados en la edición en línea avanzada de la revista NATURE del 20 de abril de 2011, introducen varias perspectivas de aplicaciones en el ámbito de la nutrición y de la salud
humana.
En marzo de 2010, los investigadores del proyecto europeo MetaHIT, coordinado por el Centro INRA de Jouy-en-Josas, publicaron la primera secuenciación del conjunto de genes de las bacterias que se alojan en el tubo digestivo del ser humano, o metagenoma. Demostraron que sólo un millar de especies bacterianas están habitualmente presentes en gran cantidad en el intestino, que cada individuo alberga al menos 170, y que la mayoría de estas especies son semejantes de un individuo a
otro.
En un nuevo estudio, el consorcio de investigadores muestra que los individuos se reparten en tres grupos bien distintos, en función de los microbios contenidos en sus intestinos, e independientemente del origen geográfico, del estado de salud (sobrepeso o enfermedades inflamatorias del tubo digestivo), del sexo o de la edad de estos individuos. Esta clasificación, tal y como sucede con la de los grupos sanguíneos, es específica a cada individuo, lo que ha llevado a los investigadores a emplear la noción de «enterotipos».
Con el fin de demostrar esta característica inesperada y fundamental en lo que a biología humana se refiere, los investigadores analizaron el metagenoma de bacterias procedentes de muestras intestinales de 39 individuos repartidos en tres continentes distintos: individuos franceses, daneses, italianos, españoles, americanos y japoneses. A continuación ampliaron el análisis a 85 muestras procedentes de poblaciones danesas, y a 154 de poblaciones americanas, para determinar así si la clasificación seguía siendo válida más allá de las 39 secuencias iniciales. Los resultados indican que todos estos individuos pueden clasificarse en tres grupos bien distintos, según la naturaleza de las bacterias contenidas en el tubo digestivo pero también de las funciones que éstas
codifican.
Empleando ciertos genes bacterianos a modo de bioindicadores, los científicos han demostrado que también existen correlaciones entre estos indicadores funcionales y otras características como la edad, el sexo, el origen geográfico o la masa corporal de los individuos. Esto aporta la prueba del concepto según el cual el análisis de la flora intestinal podría ayudar a diagnosticar enfermedades como la obesidad o la enfermedad de Crohn.
Este estudio abre la vía a una investigación sobre las diferencias de la composición bacteriana de las floras intestinales entre individuos sanos y enfermos. De ahora en adelante, el conocimiento de esta clasificación de los individuos permitirá constituir grupos homogéneos, con vistas a análisis comparativos, sobre todo en los factores que favorecen el surgimiento de una obesidad, una diabetes, etc.
En el ámbito de la medicina individualizada, esta clasificación ayudará a desarrollar herramientas de diagnóstico que permitan descubrir los casos en los que el tratamiento previsto resulte ineficaz, y adaptar este último en consecuencia. Finalmente, permitirá mejorar los estudios nutricionales cuyo objetivo es determinar el efecto de ciertos alimentos en la salud del ser
humano.
Primer plano sobre las bacterias intestinales:
Los seres humanos vivimos en una asociación permanente con las bacterias que se hallan en todas las superficies y todas las cavidades de nuestro cuerpo, estando la gran mayoría alojadas en nuestro tubo digestivo. Las células bacterianas que nos acompañan son al menos diez veces más numerosas que nuestras propias células. Estas comunidades, dinámicas y complejas, influyen profundamente en nuestra fisiología, nuestra nutrición, así como en nuestra inmunidad y en el desarrollo de ésta. Por ejemplo, las bacterias tienen funciones indispensables para nuestra salud, como sintetizar las vitaminas o contribuir a degradar ciertos compuestos que seríamos incapaces de asimilar sin su ayuda; desempeñan un gran papel en las funciones inmunitarias, protegiéndonos contra bacterias patógenas. Ciertas investigaciones han revelado diferencias significativas entre la composición del metagenoma de personas obesas o aquejadas de enfermedades inflamatorias intestinales y la de sujetos sanos; de ahí la hipótesis según la cual los desequilibrios de la flora intestinal puedan contribuir al desarrollo de
enfermedades.
Referencia:
Enterotypes of the human gut microbiome. NATURE. http://dx.doi.org/ : 10.1038/nature09944
Manimozhiyan Arumugam1*, Jeroen Raes1,2*, Eric Pelletier3,4,5, Denis Le Paslier3,4,5, Takuji Yamada1, Daniel R. Mende1, Gabriel R. Fernandes1,6, Julien Tap1,7, Thomas Bruls3,4,5, Jean-Michel Batto7, Marcelo Bertalan8, Natalia Borruel9, Francesc Casellas9, Leyden Fernandez10, Laurent Gautier8, Torben Hansen 11,12, Masahira Hattori13, Tetsuya Hayashi14, Michiel Kleerebezem15, Ken Kurokawa16, Marion Leclerc7, Florence Levenez7, Chaysavanh Manichanh9, H. Bjørn Nielsen8, Trine Nielsen11, Nicolas Pons7, Julie Poulain3, Junjie Qin17, Thomas Sicheritz-Ponten8,18, Sebastian Tims15, David Torrents10,19, Edgardo Ugarte3, Erwin G. Zoetendal15, JunWang17,20, Francisco Guarner9, Oluf Pedersen11,21,22,23, Willem M. de Vos15,24, Søren Brunak8, Joel Doré7, MetaHIT Consortium{, Jean Weissenbach3,4,5, S. Dusko Ehrlich7 & Peer Bork1,25
1European Molecular Biology Laboratory, Meyerhofstrasse 1, 69117 Heidelberg, Germany. 2VIB—Vrije Universiteit Brussel, 1050 Brussels, Belgium. 3Commissariat à l’Energie Atomique, Genoscope, 91000 Evry, France. 4Centre National de la Recherche Scientifique, UMR8030, 91000 Evry, France. 5Université d’Evry Val d’Essone 91000 Evry, France. 6Department of Biochemistry and Immunology, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antonio Carlos 6627, 31270-901 Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil. 7Institut National de la Recherche Agronomique, 78350 Jouy en Josas, France. 8Center for Biological Sequence Analysis, Technical University of Denmark, DK-2800 Lyngby, Denmark. 9Digestive System Research Unit, University Hospital Vall d’Hebron, Ciberehd, 08035 Barcelona, Spain.10Barcelona Supercomputing Center, Jordi Girona 31, 08034 Barcelona, Spain. 11Marie Krogh Center for Metabolic Research, Section of Metabolic Genetics, Faculty of Health Sciences, University of Copenhagen, DK-2100 Copenhagen, Denmark. 12Faculty of Health Sciences, University of Southern Denmark, DK-5000 Odense, Denmark. 13ComputationalBiology Laboratory Bld, The University of Tokyo Kashiwa Campus, Kashiwa-no-ha 5-1-5, Kashiwa, Chiba, 277-8561, Japan. 14Division of Bioenvironmental Science, Frontier Science Research Center, University of Miyazaki, 5200 Kiyotake, Miyazaki 889-1692, Japan. 15Laboratory of Microbiology, Wageningen University, 6710BA Ede, The Netherlands. 16Tokyo Institute of Technology, Graduate School of Bioscience and Biotechnology, Department of Biological Information, 4259 Nagatsuta-cho, Midori-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Pref. 226-8501, Japan. 17BGI-Shenzhen, Shenzhen 518083, China. 18Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability, Technical University of Denmark, DK-2800 Lyngby, Denmark. 19Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA), Pg. Lluís Companys 23, 08010 Barcelona, Spain. 20Department of Biology, University of Copenhagen, DK-2200 Copenhagen, Denmark. 21Institute of Biomedical Science, Faculty of Health Sciences, University of Copenhagen, DK-2200 Copenhagen, Denmark.22Hagedorn Research Institute, DK-2820 Gentofte, Denmark. 23Faculty of Health Sciences, University of Aarhus, DK-8000 Aarhus, Denmark. 24University of Helsinki, FI-00014 Helsinki, Finland. 25Max Delbrück Centre for Molecular Medicine, D-13092 Berlin, Germany.
Instituto Nacional de Investigación Agronómica de Francia
(MDN)
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