La microbiota del bebé y la leche materna: un ecosistema en construcción

Durante las primeras semanas y meses de vida, el bebé inicia uno de los procesos biológicos más importantes de su desarrollo: la construcción de su microbiota intestinal. Este conjunto de microorganismos no solo participa en la digestión de los nutrientes, sino que desempeña un papel clave en la maduración del sistema inmunitario, la regulación del metabolismo y la protección frente a patógenos en los primeros años de vida.

En este contexto, la leche materna se revela como mucho más que un alimento. Es un ecosistema vivo, dinámico y complejo, que se adapta a las necesidades del lactante. Aporta energía, vitaminas y minerales, pero también componentes bioactivos esenciales, como anticuerpos, células inmunes, oligosacáridos (un grupo de azúcares complejos y diversos) y microorganismos vivos. La leche humana no es estéril: alberga cientos de especies bacterianas que contribuyen activamente al establecimiento del microbioma intestinal del bebé.

Las bacterias que el bebé hereda a través de la leche materna

En muchos recién nacidos, especialmente durante los primeros meses, la leche materna constituye la principal —y a veces única— fuente de microorganismos intestinales. En ella predominan géneros bacterianos como Staphylococcus y Streptococcus, junto a otros como Lactobacillus, Bifidobacterium, Veillonella y Escherichia.

Un estudio reciente (1) analizó muestras de leche materna y heces infantiles de 195 parejas madre–bebé en Estados Unidos durante los seis primeros meses tras el parto. Los resultados mostraron que tanto la leche como el intestino de los bebés de un mes estaban dominados por bifidobacterias, especialmente Bifidobacterium longum, Bifidobacterium breve y Bifidobacterium bifidum. En la leche también se detectaron bacterias asociadas a la piel materna, como Staphylococcus epidermidis y Cutibacterium acnes, así como especies vinculadas a la cavidad oral, como Streptococcus salivarius. En el intestino del bebé aparecían, además, otras bacterias como Escherichia coli, Bacteroides fragilis, Phocaeiola vulgatus y Phocaeiola dorei, junto a microorganismos típicos de la boca, como Veillonella.

El estudio identificó hasta doce cepas bacterianas compartidas entre la leche materna y las heces del lactante. La especie más frecuentemente compartida fue Bifidobacterium longum, seguida de Bifidobacterium infantis, Staphylococcus epidermidis, Bifidobacterium breve y Streptococcus salivarius. Los bebés alimentados exclusivamente con leche materna presentaban una mayor abundancia de bifidobacterias intestinales que aquellos que interrumpían la lactancia exclusiva antes de los seis meses, lo que sugiere que la lactancia prolongada favorece su persistencia y expansión. No obstante, la presencia de estas bacterias en la leche no garantiza por sí sola su implantación en el intestino del bebé. Factores como la microbiota previa, la genética del huésped o la disponibilidad de nutrientes influyen en el éxito de la colonización, lo que apunta a mecanismos más complejos que una simple transferencia microbiana.

El intercambio bacteriano entre madre y bebé es más intenso durante el primer mes de vida y disminuye con el tiempo. Además, los bebés nacidos por parto vaginal muestran una mayor persistencia de cepas compartidas que los nacidos por cesárea, cuyo microbioma intestinal tiende a ser más diverso pero menos estable.

También se observó que madre y bebé compartían bacterias típicamente orales, como Rothia mucilaginosa y Streptococcus salivarius. Esto sugiere que algunas especies podrían colonizar primero la cavidad oral del lactante antes de llegar al intestino, o que el propio bebé contribuya a la colonización microbiana de la leche poco después del nacimiento.

Un diálogo bidireccional entre la leche materna y la microbiota intestinal del bebé

Más allá de la transferencia de bacterias, la leche materna modula activamente el microbioma infantil mediante otros componentes. Los oligosacáridos, por ejemplo, favorecen selectivamente el crecimiento de bacterias beneficiosas como Bifidobacterium, Bacteroides y Akkermansia. En este sentido, la leche materna actúa simultáneamente como probiótico y prebiótico.

Un segundo estudio (2), realizado en 152 parejas madre–bebé en Burkina Faso, analizó de forma longitudinal muestras de heces maternas, leche y heces infantiles desde el embarazo hasta los seis meses posparto. Este trabajo mostró que la riqueza microbiana del intestino del bebé es muy baja en comparación con la de la madre, mientras que la microbiota de la leche presenta una enorme variabilidad entre mujeres, configurando una auténtica “firma microbiana” individual.

Los resultados revelaron una correlación entre la microbiota intestinal del bebé y la composición de la leche materna. De forma llamativa, los lactantes con mayor diversidad bacteriana intestinal tenían madres cuya leche contenía niveles más elevados de macronutrientes, minerales, vitaminas del grupo B y una amplia variedad de metabolitos. En particular, los oligosacáridos de la leche variaban en función de la microbiota del bebé durante los primeros meses de vida. La composición de la leche, por tanto, no es siempre la misma, sino que cambia durante el periodo de lactancia, según la microbiota del bebé.

Esto sugiere que la leche materna no solo influye en el microbioma del lactante, sino que también responde a él. Entre los posibles mecanismos se incluyen señales procedentes de metabolitos bacterianos del bebé, la transferencia de bacterias orales durante la succión o respuestas inmunitarias maternas inducidas por la microbiota infantil.

La lactancia como un sistema de comunicación biológica

 En conjunto, estos estudios demuestran que la relación entre madre y bebé durante la lactancia es profundamente bidireccional. La microbiota intestinal y láctea materna, junto con los oligosacáridos, nutrientes y metabolitos de la leche, se ajustan de forma dinámica al desarrollo y al estado del microbioma del lactante.

La lactancia deja de entenderse como un proceso unidireccional de nutrición para convertirse en un sistema de comunicación en tiempo real entre dos organismos interdependientes. La leche humana no es solo alimento: es un lenguaje biológico que evoluciona con el bebé, permitiendo a la madre adaptar finamente su composición a las necesidades del desarrollo infantil.

Referencias:

(1) Assembly of the infant gut microbiome and resistome are linked to bacterial strains in mother’s milk. Ferretti, P., et al. 2025. Nature Communications. 16:11536. 

(2) Time-specific bidirectional links between the maternal microbiome, milk composition, and infant gut microbiota. Deng, L., et al. 2026. Cell Host & Microbe. 34:1-18.

Este trabajo demuestra una vez más el papel de las bacterias intestinales en nuestra salud. La microbiota es ese conjunto de microorganismos (bacterias y también virus, protozoos y hongos) que viven en nuestro cuerpo. La inmensa mayoría de ellos son unos buenos tipos, no son patógenos. Otro término muy empleado es el de microbioma, que incluye no solo los microorganismos sino también sus genes y las sustancias o compuestos químicos que producen.

Cada uno de nosotros tenemos nuestra propia microbiota, que es diferente en cada persona y que cambia muchísimo por factores externos: sexo, genética, edad, tipo de alimentación, medicamentos, origen geográfico, estado de salud… Solo tenemos en común menos del 30% de la microbiota, pero compartimos microbios entre nosotros: la microbiota de personas que conviven juntas (cómo una familia o un piso de estudiantes) es más parecida que la de personas que no tienen nada que ver entre ellas. De momento, no hay un consenso sobre qué es una microbiota saludable. Dos personas pueden tener una composición microbiana diferente, pero ambas estar sanas: distintas combinaciones de microbios pueden generar la misma condición. Sin embargo, lo mejor desde el punto de vista de la salud es una microbiota abundante y diversas: cuántos más microorganismos y más diversos sean, mejor.

Esos microorganismos no están ahí por casualidad, sino que cumplen una función esencial. Por una parte, evitan la colonización por otros microorganismos patógenos reduciendo la posibilidad de infecciones, estimulan y entrenan el sistema inmunitario, favorecen la estabilidad intestinal y regulan los procesos relacionados con la inflamación. Por otra, interviene en los procesos de digestión y en la producción de vitaminas, neurotransmisores y otras moléculas reguladoras. Somos un complejo ecosistema con millones de interacciones entre nuestros microbios y nuestras células. Un ecosistema en equilibrio y muy frágil. Cuando ese equilibrio se altera y disminuye el número y diversidad de microorganismos se produce lo que se denomina una disbiosis. Se conocen más de 300 enfermedades relacionadas con la disbiosis: obesidad, diabetes tipo 2, alergias, enfermedades autoinmunes, enfermedades intestinales inflamatorias, e incluso otras como depresión, Párkinson, Alzheimer, autismo, varios tipos de cáncer… Sabemos que hay una relación entre las alteraciones de la microbiota y muchas de estas enfermedades, pero la duda es que no sabemos si es causa o efecto: ¿es la disbiosis la que causa esa enfermedad o es la enfermedad la que genera la disbiosis?

La relación entre la microbiota, el intestino y el cerebro es uno de los temas más apasionantes de la medicina actual. En este libro, descubriremos cómo es el intestino y sus bacterias, la relación con la depresión, la ansiedad y otras enfermedades mentales, cómo es el mecanismo por el que se comunica el intestino con el cerebro y cómo podemos alterar o modificar la microbiota para mejorar también nuestra salud mental. La  investigación actual sobre la microbiota y su relación con el cerebro abrirá mañana la puerta de la medicina de precisión.

De todo esto y mucho más vamos a hablar en

Microbiota y salud mental: la conexión entre las bacterias del intestino y el cerebro.

A  MODO DE «PRETEXTO»

• Tres historias fascinantes
• Cuando comer y cocinar nos hicieron humanos
• La hipótesis de la fermentación microbiana externa

LOS MICROBIOS DEL INTESTINO

• Un poco de historia: el descubrimiento
• La bacteria Escherichia coli del cabo alemán
• ¿Quién está ahí? Muchas y diversas
• El intestino, una barrera impermeable
• Un ecosistema con millones de interacciones
• Akkermansia, la bacteria que heredamos de nuestra madre, una especie clave
• «Me han diagnosticado una bacteria que se llama SIBO»
• ¿Sirven para algo los test de microbiota?
• ¿Qué es una microbiota sana?
• En la salud…
• … y en la enfermedad
• Tienes un pequeño cerebro en tu intestino

MICROBIOTA Y CEREBRO

• La microbiota influye en el desarrollo del cerebro
• Microbiota, depresión y ansiedad
• La depresión se puede trasplantar… en ratones
• Bacterias intestinales que se asocian con síntomas depresivos
• Antidepresivos y microbiota
• ¿Tiene algo que ver la microbiota con el alzhéimer?
• La teoría infecciosa del alzhéimer
• La higiene bucal y el alzhéimer
• Párkinson y microbiota
• El espectro autista y la microbiota intestinal
• Otras enfermedades neurológicas relacionadas con la microbiota: esquizofrenia, epilepsia, migraña
• El mecanismo: ¿cómo se comunica el intestino con el cerebro?: el nervio vago; el triptófano y los neurotransmisores; los ácidos grasos de cadena corta; las células de la microglía; el sistema inmunitario
• Inflamación: cuando el fuego no se apaga
• La zonulina y la permeabilidad intestinal
• Melatonina, sueño y microbiota

¿Y SI CAMBIAMOS LA MICROBIOTA?

• La interacción entre la microbiota y los alimentos: carbohidratos, proteínas, grasas, sal, ultraprocesados, micronutrientes, compuestos polifenólicos
• ¿Cuál es la mejor dieta para tu microbiota… y tu cerebro?: veganas y vegetarianas, sin gluten, cetogénica, altas en glucosa o fructosa, baja en FODMAP, occidental o mediterránea
• ¿Cómo afecta el consumo de alcohol y tabaco a la microbiota intestinal?
• Probióticos, prebióticos, postbióticos y simbióticos, ¿funcionan?
• Algo sobre los prebióticos
• Los psicobióticos
• El trasplante fecal: repugnante pero eficaz contra Clostridioides difficile
• Los «superdonantes» de heces
• El trasplante fecal para mejorar el cerebro

De la «edad de piedra» a la medicina de precisión

En un hospital cualquiera un día cualquiera del año 2075

En prensa, radio y TV:

La aventura del saber (RTVE): Microbiota y salud mental

Gaceta de Salud: Un cóctel de bacterias ‘a medida’, la llave para una microbiota capaz de curar.

El Español: Tomar un probiótico estando sano no tiene grandes beneficios.

ABC: Una microbiota sana y diversa es sinónimo de salud.

EFE: La microbiota intestinal, un ‘segundo cerebro’ que cuida de nuestra salud mental.

SEGRE: La microbiota intestinal, un ‘segundo cerebro’ que cuida de nuestra salud mental.

MSM: La microbiota intestinal, un ‘segundo cerebro’ que cuida de nuestra salud mental.

iSanidad: El análisis de la microbiota transformará cómo diagnosticamos, predecimos y tratamos enfermedades, incluidas las mentales.

Infosalus: Estamos en la edad de piedra del conocimiento de la microbiota.

El Español: Existe un eje cerebro-intestino, por eso los problemas digestivos nos ponen de mal humor.

BioTech: Las bacterias del intestino también ‘hablan’ con el cerebro.

WebConsultas: Microbiota y salud mental.

Diario Médico: Estamos en la edad de piedra, que no de oro, de la microbiota.

CuidatePLUS: En el futuro se diseñarán cócteles personalizados de probióticos para tratar enfermedades.

Diario de Navarra: Intestino y cerebro están conectados, pero comer un yogur no te hace más feliz.

KulturKlik: MICROBIOTA Y CEREBRO: CÓMO LOS MICROBIOS INTESTINALES INFLUYEN EN TU ESTADO DE ÁNIMO.

La Razón: La microbiota no es la panacea, pero sí una terapia complementaria para algunas enfermedades.

La voz de Galicia: El mundo de bacterias que viven en nuestro cuerpo: «No estamos solos»

Diario de León: Somos mitad humanos, mitad bacterias.

Infosalus: ¿La dieta puede cambiar tu microbiota? Mente y cuerpo: el mejor probiótico no es un suplemento.

A vivir Navarra – Cadena SER Navarra: «Microbiota y Salud mental: ¿Podemos trasplantar la depresión?»

Educación 3.0: Libros para cuidar la salud mental.

Por fin te enteras (Luis Quevedo en Pon fin con Jaime Cantizano en Onda Cero): Microbiota y salud mental.

La Razón: Disbiosis: así impacta la microbiota en la depresión y la ansiedad.

el Diario.es: “No vas a vivir cien años por comer muchos yogures”

Ondacero (Más de uno): Científicos explican la relación que existe entre la microbiota de nuestro intestino y la salud mental

La Prensa: ¿Cuál es el “segundo cerebro” que cuida nuestra salud mental?

La mecánica del caracol: Microbiota y salud mental

Faro de Vigo: Por tomar probióticos no vas a vivir más ni vas a ser más feliz

Influcare (Consalud): Lo que ocurre en tu intestino tiene consecuencia en todo tu organismo

El mejor dia de la semana (esRadio castilla y León): Entrevista sobre Microbiota y salud mental

Radio Nacional de España RNE-RTVE (Navarra Informativos): Entrevista sobre Microbiota y salud mental

«El Mon Interior» en Radio Molins de Rei: entrevista, microbiota y salud

Aprendiendo del experto (El podcast del Dr. Jiménez Acosta): Eres tú y tu microbiota

ZarautzON: Microbiota y salud mental: ¿es el intestino nuestro segundo cerebro?

Informativos Telecinco: La microbiota intestinal podría acelerar la pérdida de memoria

¿Dónde puedo comprar el libro?

Amazon

Casa del Libro

El Corte Inglés

FNAC

Todostuslibros

Y  para los lectores que quieran comprar el libro desde fuera de España, en la tienda online https://www.buscalibre.com/

Referencia: Microbiota y salud mental. La conexión entre las bacterias del intestino y el cerebro. Ignacio López-Goñi. 2025. La esfera de los libros. ISBN: 978-84-1094-126-7√

El apéndice es una pequeña bolsa con forma de dedo que se encuentra donde el intestino delgado se une al intestino grueso, en el ciego. La inflamación e infección del apéndice, apendicitis (1), puede ser potencialmente mortal si no se trata, ya que puede provocar una ruptura del órgano y una posterior infección generalizada (peritonitis). En algunas misiones remotas y aisladas de larga duración, como las de la Antártida, se ha exigido a los participantes someterse a una extirpación del apéndice (apendicectomía) antes de partir. Esto es debido al acceso limitado a instalaciones médicas y a las dificultades para evacuar a personas en estas zonas remotas en caso de una emergencia médica. Al extirpar el apéndice antes de la salida, se elimina el riesgo de apendicitis y las complicaciones que puede causar durante la misión, ayudando así a garantizar la seguridad y el bienestar de las personas involucradas.

Un órgano vestigial

En nuestros ancestros el apéndice probablemente cumplía una función digestiva adaptada a una dieta rica en vegetales crudos y celulosa, como ocurre en muchos mamíferos herbívoros actuales (2). El apéndice sería una extensión funcional del ciego, implicado en la digestión bacteriana de materiales vegetales fibrosos. De hecho, el apéndice en otros primates no humanos como gorilas, chimpancés y orangutanes, es mucho más grande y tiene función digestiva. A medida que la dieta humana se diversificó y se volvió más rica en proteínas animales y alimentos cocinados o fermentados más fáciles de digerir, la necesidad de un ciego voluminoso y un apéndice funcional para digerir celulosa disminuyó. Como resultado, el apéndice humano se redujo en tamaño y perdió su función digestiva original, siendo considerado durante mucho tiempo un órgano vestigial, una parte del cuerpo que no tienen ninguna utilidad funcional y del que podemos prescindir.

Sin embargo, hoy se sabe que, aunque haya perdido esa función digestiva, el apéndice ha evolucionado hacia nuevas funciones esenciales para la salud humana.

Un órgano inmunológico regulador de la microbiota

Se ha demostrado que el apéndice es un componente importante de la función inmune, sobre todo en los primeros años de vida (3). Funciona como un órgano linfoide que se asemeja a las placas de Peyer del intestino, ayudando en la maduración de los linfocitos B (una variedad de glóbulo blanco) y en la producción de anticuerpos, inmunoglobulina de tipo A, crucial para controlar la densidad y la calidad de la microbiota intestinal.

El apéndice contiene una microbiota muy diversa y variada, incluyendo Firmicutes, Proteobacteria, Bacteroidetes, Actinobacteria y Fusobacteria (4). Esta diversidad es distinta a la de otras partes del tracto gastrointestinal, lo que sugiere un papel especializado.

La extirpación del apéndice se ha asociado con una reducción en la diversidad bacteriana del intestino. Las personas que se han sometido a una apendicectomía muestran una menor abundancia de bacterias beneficiosas productoras de ácidos grasos de cadena corta, como Roseburia, Barnesiella, Butyricicoccus, Odoribacter y Butyricimonas (5). Esta reducción en la diversidad microbiana puede llevar a una disbiosis intestinal y aumentar potencialmente la susceptibilidad a diversas enfermedades. Curiosamente, la apendicectomía se ha relacionado con un aumento en la diversidad fúngica (hongos) del intestino. Este cambio en el ecosistema microbiano sugiere que el apéndice también podría desempeñar un papel en el equilibrio entre poblaciones bacterianas y fúngicas. El apéndice puede actuar como un reservorio o almacén para la microbiota intestinal comensal, facilitando repoblar el colon después de la exposición a patógenos o a un tratamiento con antibióticos.

El apéndice puede además desempeñar un papel en la protección del sistema gastrointestinal de patógenos invasores. En este sentido, la extracción quirúrgica del apéndice se ha asociado con un peor pronóstico para la infección recurrente por Clostridioides difficile y un mayor riesgo de enfermedad inflamatoria intestinal o colitis ulcerosa, e incluso otras condiciones como enfermedades cardíacas y la enfermedad de Parkinson (6). Esto sugiere que el papel del apéndice en el mantenimiento de la diversidad microbiana es fundamental para la salud general.

Entonces, ¿qué hacemos con los astronautas?

Si bien la extirpación del apéndice es relativamente rutinaria, es fundamental considerar los posibles riesgos asociados a la intervención. Por una parte, están los riesgos quirúrgicos. Las infecciones postoperatorias son un factor de riesgo potencial en cualquier procedimiento quirúrgico, y las apendicectomías no son la excepción. La hemorragia es otra posible complicación que puede surgir durante o después de una apendicectomía. En casos excepcionales, el sangrado postoperatorio puede requerir transfusiones de sangre. Una apendicectomía suele realizarse bajo anestesia general, lo que conlleva también sus propios riesgos.

Como acabamos de ver, el apéndice intestinal humano no es un órgano vestigial y desempeña un papel significativo en la regulación de la microbiota intestinal, contribuyendo a su diversidad. Hubo una época en la que se recomendaba a los astronautas extirparse el apéndice como medida preventiva. Sin embargo, esto ya no es así. Los posibles riesgos asociados con la cirugía superan los beneficios, y la propia función del apéndice en la salud humana ha llevado a la NASA a centrarse en mantener la salud general de los astronautas y brindarles el apoyo médico necesario durante las misiones espaciales. Por ello, ahora no es obligatorio extirpar el apéndice de los astronautas antes de embarcarse en una misión espacial, porque el apéndice no es un órgano inútil.

Referencias:

(1) A review of the function and evolution of the cecal appendix. Smith, H. F., et al. Anat Rec. 2023. 306(5):972-982.

(2) The Cecal Appendix: One More Immune Component With a Function Disturbed By Post-Industrial Culture. Laurin, M., et al. The Anatomical Record. 2011. 294(4): 567-579.

(3) The vermiform cecal appendix, expendable or essential? A narrative review. Vitetta, L. Current Opinion in Gastroenterology. 2022. 38(6):p 570-576.

(4) Microbial composition of human appendices from patients following appendectomy. Guinane, C. M., et al. mBio. 2013. 4(1):e00366-12.

(5) Appendectomy Is Associated With Alteration of Human Gut Bacterial and Fungal Communities. Cai, S., et al. Front Microbiol. 2021. 12:724980.

(6) Exploring the Immunological Role of the Microbial Composition of the Appendix and the Associated Risks of Appendectomies. Islam, T., et al. J. Pers. Med. 2025. 15(3): 112

Una versión de este artículo fue publicado en The Conversation.

Nos vamos de tour con CaixaForum y The Conversation

La microbiota y su relación con el cerebro: uno de los campos más apasionantes de la medicina actual. La microbiota humana nos permite mantener a raya a otros microorganismos patógenos. Nos ayuda a hacer la digestión y nos proporciona vitaminas y compuestos que no podemos sintetizar. ¿Pero en qué medida es sinónimo de buena salud? ¿Sirven de algo los prebióticos y probióticos? ¿Las alergias, la obesidad, el párkinson o incluso el cáncer se ven condicionados por esos microorganismos? ¿Qué relación tiene nuestros microbios intestinales con la depresión? ¿Es nuestro intestino nuestro segundo cerebro?

RESERVA YA TU ENTRADA

• Sevilla: jueves 20 de febrero 2025 (18:00 h)
• Madrid: miércoles 5 de marzo 2025 (19:00 h)
• Palma: jueves 13 de marzo 2025 (19:00 h)
• Valencia: miércoles 9 de abril 2025 (18:30 h)
• Zaragoza: martes 6 de mayo 2025 (18:00 h)
• Girona: miércoles 18 de marzo de 2026 (18:30 h)

 Entrevista en Onda Cero (Más de uno) el 21/10/2025

Científicos explican la relación que existe entre la microbiota de nuestro intestino y la salud mental

Un nuevo elemento genético del que desconocemos prácticamente todo

Se acaba de publicar en la revista Cell un interesante artículo titulado Viroid-like colonists of human microbiomes (Colonos de microbiomas humanos similares a los viroides). Describe un nuevo grupo de elementos genéticos de ARN circulares descubiertos en microbiomas humanos y ambientales. El descubrimiento es muy novedoso y varios medios de comunicación se han hecho eco del mismo. No sabemos la trascendencia que tendrá este descubrimiento, igual dentro de varios años revoluciona la biomedicina o la biotecnología, pero de momento son más las preguntas pendientes que lo que conocemos.

No son virus

Lo que los autores han denominado con el original nombre de “obeliscos” son pequeñas moléculas de RNA de estructura circular y con forma de bastón (de ahí el término “obelisco”) de unos 1.000 nucleótidos. Contienen información para sintetizar unas proteínas denominadas “oblinas”, que no se parecen a ninguna otra proteína conocida hasta ahora, por lo que constituyen una nueva familia de proteínas de función desconocida. Estos obeliscos son heredables y tienen la capacidad de autorreplicarse, hacerse copias de sí mismo dentro de las células. Son más sencillos que un virus, carecen de envoltura o cápside proteica. Quizá podríamos calificarlos como plásmidos de RNA.

Cómo los han descubierto

La manera en cómo los han descubierto es también peculiar. No han aislado los ácidos nucleicos de una célula y los han analizado, sino que han hecho una investigación en bases de datos, algo similar a lo que podríamos denominar minería de datos. Los investigadores han desarrollado una herramienta bioinformática, llamada «Viroid Nominator» (VNom), para identificar estas moléculas en bases de datos con millones de secuencias de RNA de distinto origen. Se han detectado en muestras de diversos nichos ecológicos: suelos, ríos, océanos, aguas residuales o en microbiomas de animales y humanos. Es un método de detección indirecto, investigando secuencias en bases de datos. Así, han llegado a identificar cerca de 30.000 de estos obeliscos.

En las bacterias de la boca o el intestino humano

Se han encontrado en las bacterias que habitan en la boca y en el intestino humano. En concreto, en muestras del genoma de la microbiota humana, ese conjunto de todos los microorganismos que se encuentran en el cuerpo humano. El 50% se encuentran en el microbioma de la cavidad oral y son diferentes de los obeliscos encontrados en muestras de microbiomas intestinales. Un descubrimiento notable fue la asociación de un obelisco concreto con la bacteria Streptococcus sanguinis presente en la cavidad oral. Esto les ha permitido investigar qué posible función tiene esa molécula en la bacteria y han comprobado no es esencial para su crecimiento en condiciones de laboratorio, por lo que la función de los obeliscos sigue siendo una incógnita.

Cuando se analiza y compara la secuencia de los obeliscos con el resto de secuencias de RNA de las bases de datos, se comprueba que los obeliscos forman su propio grupo filogenético, sin similitud detectable con otros agentes biológicos conocidos.

Similares a los viroides

Sin embargo, lo más parecido a los obeliscos son otros elementos de RNA, como los viroides o el virus de la hepatitis D o agente delta.

Un viroide es una partícula infecciosa mucho más pequeña y simple que un virus, son patógenos moleculares. Consiste únicamente en una pequeña molécula de RNA circular, de entre 250-400 nucleótidos, lo que los convierte en las partículas infecciosas más pequeñas conocidas. A modo de comparación, un virus típico es mucho más grande y puede tener entre miles y millones de nucleótidos, además de una envoltura o cápside de proteínas. Los viroides no tienen envoltura ni DNA, y carecen de las proteínas o cápsides. Los viroides no codifican para ninguna proteína; pero se autorreplican utilizando las enzimas de la célula huésped que infectan. La simplicidad y tamaño diminuto de los viroides, junto con su falta de proteínas, los distinguen de los virus y muestran cómo un mínimo de material genético puede ser suficiente para causar infecciones en las células. Parte de la secuencia de RNA de los viroides es similar a las secuencias de intrones de algunos genes celulares por lo que se piensa que interfieren en el procesamiento de otros RNA y de ahí su papel patógeno. Los viroides se han descrito solo en plantas, donde causan enfermedades importantes al interferir con el funcionamiento célula, provocando fisuras en la corteza de los cítricos, reducción del crecimiento, deformación y crecimiento anormal, enanismo, pérdida de hojas, clorosis, reducción en la producción de frutos e incluso la muerte de la planta. Los viroides representan un problema para la agricultura, ya que son difíciles de controlar y pueden diseminarse rápidamente, causando grandes pérdidas en los cultivos. Los obeliscos no son virus, pero tampoco son viroides. Se parece a los viroides en que también tiene un genoma circular de RNA, se autorreplican y no tienen una cápside proteica, pero los viroides son más pequeños y no codifican proteínas.

Nunca se ha demostrado que los viroides afecten a células animales o humanas. Lo más parecido a un viroide es el virus de la hepatitis D o agente delta, que contiene una parte de su genoma RNA muy similar a un viroide. En realidad, el virus de la hepatitis D es un virus satélite, un tipo de virus que necesita la ayuda de otro virus para poder replicarse y completar su ciclo de vida. A diferencia de otros virus, los virus satélites no pueden llevar a cabo su replicación de forma independiente, ya que no poseen todos los componentes necesarios para reproducirse en una célula huésped. Dependen, por tante, de otro virus, llamado virus ayudante o «helper», para proporcionar las funciones que les faltan. El virus de la hepatitis D requiere la presencia del virus de la hepatitis B para replicarse y ser infeccioso.

Los viroides son lo más parecido a los obeliscos, pero éstos forman un grupo distinto. Aunque se parecen a estos elementos, los obeliscos no se ajustan completamente a las definiciones de virus ni de viroides, por lo que proponen catalogarlos como plásmidos de RNA.

Lo que no sabemos todavía

Pero lo que no sabemos sobre los obeliscos es más que lo que sabemos. Aún no se entiende completamente la función de los obeliscos en el genoma de los microorganismos ni su impacto en la salud humana. ¿Cuál es su función? ¿Son patógenos moleculares? El descubrimiento de los obeliscos plantea preguntas sobre su modo de transmisión, ¿se propagan principalmente a través de partículas similares a virus o por vía citoplasmática? ¿Pueden coexistir varios tipos de obeliscos en una misma célula? ¿Cómo se replican dentro de la célula? ¿Qué función tienen las proteínas oblinas? ¿Son perjudiciales o beneficiosas? ¿Están en todas las bacterias? ¿Hay muchos tipos diferentes de obeliscos, con funciones distintas? ¿Son imprescindibles para las células? ¿Tienen algo que ver con otros RNA celulares? ¿Están relacionados con el origen de la vida? ¿Cuál es su origen? ¿Evolucionan? ¿Por qué hay más en el microbioma oral que en el intestinal?…

En resumen, el artículo muestra que los obeliscos son una clase desconocida de RNA circulares asociados a microbiomas, con posibles implicaciones biológicas y evolutivas importantes, y representan una nueva frontera en el estudio de los elementos genéticos de RNA, un nuevo protagonista en el complejo mundo de los RNA.

Viroid-like colonists of human microbiomes. Zheludev, I. N., y col. October 30, 2024. Cell. DOI: 10.1016/j.cell.2024.09.033

¿Cuál es el ser vivo más rápido de planeta? El mito de los 5 segundos. La mano de Olivia. Infección o intoxicación. Microbiota: mitad humano mitad bacteria. Dieta y microbiota. Las bacterias del yogur.

]]> https://microbioblog.es/bacterias-y-salud/feed 0 https://microbioblog.es/explorando-tu-microbiota-en-el-aula https://microbioblog.es/explorando-tu-microbiota-en-el-aula#respond Fri, 21 Jun 2024 15:44:45 +0000 https://microbioblog.es/?p=3391 Os presentamos una actividad para el aprendizaje de ciencias para Educación Secundaria que abordar la temática de la microbiota, repartida en cinco sesiones.

1. ¿Qué sabemos sobre la microbiota?

Preguntamos ¿qué es un microorganismo? ¿qué tipos de microorganismos existen? ¿dónde los podemos encontrar? ¿buenos o malos? Microbiota y microbioma.

2. Somos superorganismos

Se proporciona al alumnado las siluetas de un hombre y una mujer para que señalen las partes del cuerpo en las que existen microorganismos y diferencien, mediante colores, los beneficiosos de los patógenos. Es una actividad reflexiva y abierta para comprobar la asociación de microorganismos beneficiosos y patógenos con distintas partes del cuerpo humano.

3. ¿Es posible realizar un cultivo de tu microbiota?

Un sencillo experimento en el que los estudiantes realizan un cultivo de microorganismos de diferentes partes del cuerpo y, posteriormente, analizan los resultados.

4. Un microbioma

En grupos, se facilitan unas tarjetas en las que se describen la forma de vida de un sujeto y su perfil de microbiota. Cada grupo debe identificar los factores que afectan a la microbiota y deben relacionarlo con el concepto de Una Salud.

5. Microbiota, ¿verdades o mitos?

Para promover la toma de decisiones para lidiar con la incertidumbre. En grupos, los estudiantes evalúan la veracidad de enunciados relacionados con la microbiota y la salud. Luego, se proporcionan noticias de prensa que deberán relacionar con los enunciados anteriores reconsiderando, o no, su posición sobre la veracidad de estos. Finalmente, se aportan unas afirmaciones vinculadas a las noticias de prensa y preguntas que incitan la reflexión acerca de la incerteza asociada al conocimiento científico en relación con la microbiota y la salud.

Autoras:

Irene González Costa, Blanca Puig y Paloma Blanco Anaya. Universidad de Santiago de Compostela. Área de Didáctica de Ciencias Experimentales.

Ignacio López-Goñi, Universidad de Navarra. Departamento de Microbiología y Parasitología.

Puedes descargarte el pdf con toda la información Explorando Tu Microbiota.

Dar positivo en el test de alcoholemia sin haber bebido alcohol

En 2019, un hombre de 40 años de la ciudad de Brujas (Bélgica) fue multado y condenado por conducir bajo los efectos del alcohol. Tres años después fue multado por dar positivo en las pruebas de alcohol en dos accidentes de tráfico. Él siempre negó que había bebido alcohol, aunque los test de alcoholemia daban positivo y reflejaban un nivel de alcohol en sangre compatible con 8-14 copas de alcohol. Estaba convencido de que no había probado el alcohol, por lo que consiguió que tres médicos independientes demostraran al juez que padecía un síndrome muy raro: el síndrome de la auto-cervecería (Auto-Brewery Syndrome, ABS, en inglés). Según los médicos su cuerpo era capaz de producir alcohol de forma masiva al fermentar los azúcares que ingiere. El juez le exculpó y fue absuelto. Sin embargo, la sentencia subraya que deberá tomar medidas y que, si vuelve a ser sorprendido bajo los efectos del alcohol, aunque sea auto-producido y no por consumo, será castigado.

A propósito de un caso: “borracho sin beber”

Un hombre blanco de 25 años, sin antecedentes médicos ni cirugías previas, se presentó con el síntoma de “borracho sin beber”. Hace dos meses, el paciente notó que se sentía muy borracho después de beber solo una o dos cervezas. Incluso llegó a sentirse borracho cuando se abstenía por completo de beber alcohol. Continuó sintiéndose así una o dos veces por semana hasta que su esposa decidió llevarlo a Urgencias durante uno de esos «ataques». Su esposa describió sus síntomas como dificultad para hablar, fatiga, tropiezos, mareos y náuseas. Eventualmente se “desmayaba” y se despertaba por la mañana sin más síntomas. Recientemente había comenzado una dieta para bajar de peso. No tomó ningún medicamento. Su exploración física fue normal y con signos vitales normales. No se detectaron drogas en orina. El resto de analítica fue normal. Sin embargo, tenía un nivel elevado de ácido láctico y una concentración de alcohol en sangre de 0,3 g/dL en ausencia de consumo de alcohol. Su esposa optó por comprar un alcoholímetro y descubrió que, en ausencia de consumo de alcohol y mientras era asintomático, obtenía una puntuación de 0,04% a 0,07%. Ella como control y obtuvo valores de 0%. Cada vez que el paciente tenía síntomas, realizaba la prueba y obtenía una concentración elevada de alcohol, superior a 0,2%. Se le diagnosticó con el síndrome de auto-cervecería.

Referencia: Drunk Without Drinking: A Case of Auto-Brewery Syndrome. Akhavan, B. J.; Ostrosky-Zeichner, L.; Thomas, E. J. CG Case Reports Journal 6(9):p e00208, September 2019.

El síndrome de la auto-cervecería

Quizá te sorprenda saber que la producción de etanol endógeno ocurre en cantidades mínimas como parte de la digestión normal. En una persona sana siempre hay una pequeñísima cantidad de alcohol producida por la fermentación de las bacterias y levaduras de la microbiota intestinal. Sin embargo, cuando proliferan determinadas levaduras o bacterias en el intestino pueden producirse niveles extremos de alcohol en sangre, lo que se denomina síndrome de auto-cervecería o síndrome de fermentación intestinal. Los pacientes con este síndrome presentan signos y síntomas de intoxicación por alcohol, a menudo relacionados con una dieta rica en azúcares y carbohidratos, y el uso de antibióticos que pueden alterar el ecosistema intestinal.

Este síndrome es más frecuente en pacientes con otras enfermedades como diabetes, obesidad y enfermedad de Crohn, el síndrome del intestino corto, obstrucción intestinal o sobrecrecimiento bacteriano del intestino delgado, pero también puede ocurrir en personas sanas.

Muy raramente se diagnostica y probablemente esté infradiagnosticado. Se han identificado casos aún más raros relacionados con la actividad microbiana en la cavidad bucal y en la vejiga urinaria. El síndrome de auto-cervecería se ha relacionado con la proliferación de varias cepas de levaduras de las familias Candida y Saccharomyces, como S. cerevisiae, S. boulardii, C. glabrata, C. albicans, C. kefyr y C. parapsilosis. También se ha relacionad con cepas de las bacterias Klebsiella pneumonia, Enterococcus faecium, E. faecalis y Citrobacter freundii. Una alteración de la microbiota intestinal (disbiosis) puede permitir que estas cepas fermentadoras colonicen en exceso. Una dieta rica en carbohidratos y alimentos refinados favorece la fermentación y la producción interna de alcohol que es absorbido en el intestino delgado, que pasa a la sangre y produce los efectos de una intoxicación sin consumo de alcohol.

La producción de etanol endógeno también se ha relacionado con un polimorfismo genético particular que resulta en una actividad reducida de las enzimas involucradas en el metabolismo hepático del etanol.

El tratamiento suele ser una combinación de varias medidas. Por una parte, se pueden prescribir un ciclo o más de antibióticos o antifúngicos, siempre bajo prescripción médica (el abuso de antimicrobianos puede seguir afectando a la microbiota “normal” y generar todavía más problemas). Se recomienda modificar la dieta con un alto contenido de proteínas y un bajo contenido de carbohidratos, hasta que los síntomas desaparezcan. El azúcar se fermenta y se convierte en alcohol, y una dieta que elimine los azúcares disminuirá el alcohol fermentado en el tracto gastrointestinal. Además, se pueden recomendar suplementos con determinados probióticos que ayuden a equilibrar el microbiota intestinal, aunque sobre esto todavía no hay un protocolo concreto y consensuado.

El síndrome de auto-cervecería debe considerarse en cualquier paciente que presente un nivel elevado de alcohol en sangre y niegue insistentemente la ingestión de alcohol. Pero ojo, hay que descartar posibles trastornos psiquiátricos y el consumo encubierto de alcohol.

NOTA IMPORTANTE: no pretendas usar esta información si alguna vez te paran en un control de alcoholemia. La recomendación siempre es que si bebes no conduzcas y que con el volante, cero alcohol. El alcohol no es sano.

Referencias:

Auto-Brewery Syndrome: A Clinical Dilemma. Ud Din, A. T., Alam, F., Tameez-ud-din, A., Din Chaudhary, F. M. Cureus. 2020. 12(10): e10983.

Auto-Brewery Syndrome. Painter, K., Cordell, B. J., Sticco, K. L. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. 2024.

Los viajes espaciales alteran la salud de los astronautas

Durante las misiones espaciales, los astronautas están expuestos a distintas situaciones que suponen un estrés para su organismo: la microgravedad, la radiación cósmica, alteraciones del ritmo circadiano que afecta a la calidad del sueño, ruido constante y estrés psicológico, sedentarismo, modificación de la dieta, pérdida de apetito, menor ingesta de líquidos… Además, permanecer mucho tiempo confinados en espacios reducidos hacen que una infección sea más probable si se introduce un patógeno en la nave espacial. Todo esto es lo que se suele denominar el exposoma espacial. Estas situaciones suelen conducir a padecer síndromes metabólicos, trastornos neuroconductuales, pérdida de masa muscular y ósea, pérdida de salud cardiovascular, deterioro inmunológico, cognitivo y motor, e incluso manifestaciones dermatológicas.

La microbiota de los astronautas

Aunque no existe un consenso sobre cómo definir una microbiota sana, en general una alteración en la proporción de los grupos Bacteroidetes y Firmicutes, una disminución en las bacterias que se consideran promotoras de la salud como Lactobacillus, Bifidobacterium y Akkermansia, unos niveles reducidos de bacterias productores de ácidos grados de cadena corta y un aumento en algunos patógenos oportunistas como los Clostridium, reflejan una alteración de la microbiota intestinal o disbiosis. Un intestino sano se caracterizada por tener una gran riqueza y diversidad de microorganismos que le hacen ser más resistente a perturbaciones o cambios.

No existen muchos estudios sobre cómo afecta un viaje espacial a la microbiota (es muy difícil comparar distintos trabajos y sacar conclusiones), pero algunos estudios sugieren que los vuelos espaciales prolongados generan una alteración de la microbiota.

Se han realizado experimentos con ratones en la Estación Espacial Internacional que revelan cambios en la microbiota intestinal. En estos estudios, se observó que las condiciones “espaciales” generaban una disminución en la abundancia de grupos como Bifidobacterium y Lactobacillus con un aumento concomitante de patógenos oportunistas como Pseudomonas aeruginosa, E. coli, Fusobacterium nucleatum o Clostridium. Se redujo también una abundancia de Akkermansia muciniphila, que se asocia con efectos antiinflamatorios y beneficiosos para la salud. En definitiva, estos cambios sugieren que lo de viajar al espacio no parece bueno para la microbiota intestinal… de los ratones.

Uno de los estudios más completos lo realizó la NASA hace unos años con dos astronautas gemelos idénticos, los hermanos Scott y Mark Kelly. Scott estuvo dando vuelta alrededor de la Tierra durante casi un año en la Estación Espacial Internacional, mientras su hermano Mark permaneció en la Tierra. Durante ese tiempo, la NASA tomó miles de muestras y datos de ambos para estudiar y comparar cómo puede afectar al cuerpo humano vivir durante largos periodos de tiempo en el espacio. Mark era el control perfecto (gemelo idéntico) para estudiar los cambios biológicos y fisiológicos que podían ocurrir en su hermano Scott con su estancia en el espacio. De todos los estudios que les hicieron los que nos interesan aquí es cómo influyó a la microbiota intestinal de Scott vivir en el espacio durante tanto tiempo. Se comprobó que las bacterias también cambian cuando estamos en el espacio. Durante el tiempo que Scott estuvo en la Estación Espacial Internacional la proporción Firmicutes y Bacteroidetes se modificó, pero sin embargo no se observó un cambio drástico en el número de especies bacterianas diferentes. Dicho de otra forma, no hubo cambios en la biodiversidad de microbios intestinales. Además, esas pequeñas alteraciones volvieron a su proporción original después de que Scott regresara a la Tierra.

En 2014, China fabricó una estación espacial experimental terrestre, una cabina de 160 metros cuadrados, que simulaba el entorno lunar, ubicada en la Universidad de Beihang. Le llamaron Yuegong-1 o Palacio Lunar Chino.

El objetivo era poder llevar a cabo diversos experimentos controlados en un entorno muy similar a la Luna. Ahí se llevó a cabo un primer estudio que duró 105 días con tres “astronautas” a los que se les proporcionó una dieta rica en plantas y fibra, y se les analizó el cambio en su microbiota intestinal. El objetivo era definir la mejor dieta para mantener una microbiota sana en el espacio. Se comprobó que esa dieta generó una mayor diversidad y abundancia de bacterias que tenía un impacto positivo en el mantenimiento de una microbiota equilibrada y saludable. De forma similar, se llevó a cabo otro estudio de la microbioma intestinal en otros cuatro “astronautas” que permanecieron 60 días en el “palacio” con una dieta y un horario estrictos. En este caso se comprobó una disminución de bacterias como Faecalibacterium prausnitzii, Bifidobacterium longum y E. coli, y un aumento concomitante del grupo Lachnospiraceae y de la síntesis de glutamato/triptófano. Ambos estudios sugerían un aumento de la producción de ácidos grasos de cadena corta, que se relaciona también con un estado saludable.

La dieta ideal de los astronautas

Estos estudios sugieren la conveniencia de diseñar una dieta personalizada en función de los problemas de salud preexistentes de los astronautas. Lo ideal para un astronauta sería una dieta con suplementos probióticos, prebióticos, postbióticos y simbióticos antes, durante y después de las misiones espaciales, para favorecer una restauración de su microbiota intestinal. Por ejemplo, se ha propuesto el consumo de leche de soja fermentada como probiótico durante viajes espaciales de larga duración. Cuando no están en misiones, los astronautas deberían tener una dieta equilibrada con fibra y probióticos personalizados para que su microbiota sea resistente a las misiones espaciales. Se ha sugerido incluso la posibilidad de incorporar un fermentador en los vuelos espaciales para producir probióticos activos que los astronautas pudieran tomar durante su estancia en el espacio (recuerda que los probióticos son microorganismos vivos).

Todo esto lo que demuestra es la importancia, no solo de cuidar la salud de los astronautas sino también la de sus bacterias, porque nuestra salud depende de nuestros microbios.

Para saber más:

A designer diet layout for astronauts using a microbiome mediated approach. Arora, S., y col. FEMS Microbiology Letters, Volume 369, Issue 1, 2022, fnac049.