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Un equipo de investigadores de la Unidad Mixta en Genómica y Salud de la Fundación para el Fomento de la Investigación Sanitaria y Biomédica de la Comunitat Valenciana (FISABIO)-Instituto de Biología Integrativa de Sistemas de la Universitat de València y del CIBERESP, han descrito cómo funciona el metabolismo de la comunidad bacteriana intestinal durante los primeros años de vida, con un nivel de detalle desconocido hasta ahora.
El entorno es muy importante durante las primeras etapas del desarrollo humano, no solo para el bebé, sino también para las bacterias de su microbiota intestinal
Los resultados del trabajo, que se han publicado en la revista científica The Lancet, ponen de manifiesto que el entorno es muy importante durante las primeras etapas del desarrollo humano, no solo para el bebé, sino también para las bacterias de su microbiota intestinal. Y es que bacterias y humanos coexisten en una simbiosis armoniosa, ya que compartimos con ellas el alimento que ingerimos, el cual nos ayudan a metabolizar (el 10% de la energía que obtenemos de los alimentos es gracias a la acción bacteriana). Las bacterias influyen además en el desarrollo de nuestro sistema inmunológico y nervioso.
Influencia del entorno en la expresión génica
Los investigadores examinaron la expresión de todos los genes bacterianos que forman parte de la microbiota intestinal del bebé a partir de muestras fecales obtenidas en 4 puntos temporales a lo largo del primer año de vida: a los 7 días después de nacer y a los 3, 7 y 12 meses de edad. También se realizó el análisis sobre muestras de las madres obtenidas 1 semana antes del parto y un año después.
María José Gosalbes (CIBERESP): “Hemos explorado cómo influye el entorno sobre la expresión génica de la comunidad de bacterias del intestino del bebé que cambia drásticamente durante el primer año de vida”
“Hemos explorado cómo influye el entorno sobre la expresión génica de la comunidad de bacterias del intestino del bebé, en particular el tipo de dieta, que cambia drásticamente durante el primer año de vida principalmente con la introducción del alimento sólido”, explica María José Gosalbes, investigadora del CIBERESP en FISABIO y primera autora del estudio.
Las turas bioquímicas del metabolismo son diferentes según los alimentos que se ingieren y esto requiere la expresión de genes diferentes. “Analizando cuáles son esos genes, hemos podido conocer en qué estado funcional se encuentran las bacterias intestinales: de qué se alimentan, si están creciendo, etc.”, aclara Pilar Francino, investigadora principal del estudio y jefa del Área de Genómica y Salud de FISABIO.
El hallazgo más sorprendente del estudio son los indicios de actividad de bacterias que producen butirato en el intestino del bebé antes de que la dieta sólida sea introducida
Producción de butirato en el intestino
El hallazgo más sorprendente del estudio son los indicios de actividad de bacterias que producen butirato en el intestino del bebé antes de que la dieta sólida sea introducida. Este ácido graso con propiedades antiinflamatorias, que sirve de alimento a las células de la pared intestinal, es de gran importancia para la salud en adultos, pero hasta ahora se pensaba que no era tan relevante en bebés.
Lo curioso es que, en los adultos, las bacterias sintetizan el butirato a partir de la fibra y otros carbohidratos complejos ingeridos en la dieta que no se encuentran en la leche materna. Ahora son necesarios más trabajos de investigación para descubrir qué sustratos están utilizando las bacterias para producir butirato en los lactantes y si este compuesto tiene las mismas funciones en los bebés y en los adultos.
Pilar Francino (FISABIO): “El gran reto para el futuro es integrar todos los datos: la genómica, la metatranscriptómica, etc.”
Metatranscriptómica de bacterias
Por otro lado, en este estudio se ha utilizado una técnica “ómica”, la metatranscriptómica, que consiste en el análisis global de los genes que se están expresando en una comunidad bacteriana. Según el estado funcional o los estímulos ambientales, las bacterias expresan unos genes u otros; de ahí que la metatranscritómica proporcione información esencial sobre la capacidad funcional en cada momento de las bacterias intestinales.
Por su dificultad técnica, pocos laboratorios en el mundo son capaces de realizar análisis de metatranscriptómica del microbioma humano. Sin embargo, estos estudios son necesarios para comprender de forma completa la biología microbiana. “El gran reto para el futuro es integrar todos los datos: la genómica, la metatranscriptómica, etc.”, sentencia la investigadora Francino.
