Salud intestinal en riesgo: Microbios degradadores de fibra en declive en sociedades industriales

Es comúnmente sabido hoy en día que la fibra, que proviene de vegetales o productos integrales, es una parte saludable e importante de nuestras comidas diarias. Pero, ¿qué es la fibra y por qué es buena para ti?

La fibra - que es celulosa, la sustancia fibrosa de la que están hechas las hojas, tallos, raíces, cáscaras y troncos de los árboles - ayuda a mantener contenta y equilibrada nuestra flora intestinal (bacterias conocidas por los científicos como el microbioma intestinal).

La fibra sirve como punto de partida de una cadena alimenticia natural, comenzando con bacterias que pueden digerir celulosa, proporcionando así al resto de nuestro microbioma una dieta equilibrada. Sin embargo, los hábitos alimenticios en sociedades industrializadas están muy alejados de los de los antiguos humanos e impactan en nuestra flora intestinal; bacterias recién descubiertas que degradan celulosa se están perdiendo del microbioma intestinal humano, especialmente en países desarrollados.

Los mamíferos, incluidos los humanos, dependen de la comunidad microbiana de su intestino para descomponer los componentes de la pared celular de las plantas, especialmente la celulosa y los polisacáridos asociados. Sin embargo, hay evidencia limitada de fermentación de celulosa en el intestino humano a pesar de los beneficios de la fibra dietética que contiene celulosa para la salud del microbioma intestinal y el bienestar general de los humanos.

Las sociedades urbanas están perdiendo microbios intestinales saludables

Según un estudio recién publicado en la prestigiosa revista Science titulado "Diversidad críptica de bacterias intestinales que degradan la celulosa en humanos industrializados", las personas que viven en sociedades urbanas están perdiendo microbios intestinales saludables que convierten la fibra en alimento para un tracto digestivo sano.

El profesor Itzhak Mizrahi de la Universidad Ben-Gurion (BGU) del Negev en Beersheba, con el apoyo del Instituto Weizmann de Ciencia en Rehovot y colaboradores internacionales en EE.UU. y Europa, llevó a cabo la investigación. "A lo largo de la evolución humana, la fibra siempre ha sido una piedra angular de la dieta humana", explica la investigadora principal Sarah Moraïs de BGU. "También es un componente principal en la dieta de nuestros antepasados primates. La fibra mantiene saludable nuestra flora intestinal".

Moraïs y sus colegas identificaron nuevos miembros importantes del microbioma intestinal humano: las bacterias que degradan la celulosa llamadas Ruminococcus. Estas bacterias degradan la celulosa produciendo grandes complejos de proteínas extracelulares altamente especializadas llamados celulosomas.

"No es una tarea fácil degradar la celulosa, ya que pocas bacterias pueden hacerlo", explicó el Prof. Edward Bayer de Weizmann, un líder mundial en celulosomas y coautor del estudio. La celulosa es difícil de digerir porque es insoluble. La fibra en el intestino es como un tronco de árbol en una piscina; se moja, pero no se disuelve.

Las bacterias diseñan los celulosomas para unirse a las fibras de celulosa y separarlas, al igual que los hilos individuales en una cuerda. Luego, las enzimas celulosomales descomponen los hilos individuales de fibra en cadenas más cortas, haciéndolos solubles. Los celulosomas pueden ser digeridos no solo por Ruminococcus, sino también por muchos otros miembros del microbioma intestinal.

"En resumen, los celulosomas convierten la fibra en azúcares que alimentan a toda una comunidad. Esto es una hazaña de ingeniería formidable", señaló Bayer. "La producción de celulosomas coloca a Ruminococcus en la cima de la cascada de degradación de fibra que alimenta un microbioma intestinal saludable. Pero la historia evolutiva de Ruminococcus es complicada, y la cultura occidental está afectando a nuestro microbioma, como muestra el nuevo estudio."

"Estas bacterias productoras de celulosoma han estado presentes durante mucho tiempo y sus ancestros son miembros importantes del microbioma ruminal en vacas y ovejas", agregó Mizrahi, uno de los autores principales del estudio. "El rumen es el órgano de estómago especial de vacas, ovejas y ciervos, donde la hierba, que es fibra, que comen se convierte en alimento útil por microbios degradadores de celulosa, incluido Ruminococcus. Nos sorprendió ver que las bacterias productoras de celulosoma de los humanos parecen haber cambiado de huéspedes durante la evolución, ya que las cepas de humanos están más estrechamente relacionadas con las cepas de ganado que con las cepas de nuestros propios ancestros primates.

Parece que los humanos han adquirido componentes importantes de un microbioma intestinal saludable de los animales de granja que domesticaron temprano en la evolución humana. "Es una posibilidad real", dijo Mizrahi, un experto en biología del rumen. "Sin embargo, la historia no termina ahí. El muestreo de cohortes humanas reveló que las cepas de Ruminococcus son de hecho componentes robustos del microbioma intestinal humano entre las sociedades humanas cazadoras-recolectoras y entre las sociedades humanas rurales, pero que son escasas o están ausentes en muestras humanas de sociedades industrializadas."

"Nuestros ancestros en África hace 200,000 años no recogían el almuerzo en un auto-servicio o pedían la cena a domicilio por teléfono," agregó el Prof. William Martin, biólogo evolutivo y coautor del estudio que trabaja en la Universidad Heinrich Heine en Düsseldorf, Alemania.

"En las sociedades occidentales, esto sí sucede," señaló. "Sin embargo, ocurre a gran escala. La dieta está cambiando en las sociedades industrializadas, muy lejos de las granjas donde se produce la comida."

Los autores concluyeron que este cambio lejos de una dieta rica en fibra es una explicación para la pérdida de importantes microbios degradadores de celulosa en nuestro microbioma. ¿Cómo se puede contrarrestar este declive evolutivo? Podría ayudar hacer lo que los médicos y dietistas han dicho durante décadas: ¡Comer más fibra!"