Los expertos hablan sobre el ‘segundo cerebro’: el microbioma intestinal

Robert Hutkins y Andy Benson son fotografiados en el Centro de Alimentos para la Salud de Nebraska. Esta imagen es una composición para que los dos investigadores pudieran aparecer en una foto sin máscaras. Crédito: Comunicación de la Universidad Craig Chandler

Como investigadores del Centro de Alimentos para la Salud de la Universidad de Nebraska Lincoln, Andy Benson y Robert Hutkins hacen y responden preguntas sobre nuestro segundo cerebro, el microbioma intestinal.

Usando lo que aprendieron en el laboratorio y las cepas de bacterias especializadas que desarrollaron, Benson y Hutkins, junto con el científico animal de Nebraska Tom Burkey y el ex científico de Husker Jens Walter, lanzaron su propia empresa para llevar su investigación al mercado.

Synbiotic Health proporcionará algo novedoso y clínicamente probado, un producto que mezcla microbios beneficiosos y el combustible similar a la fibra que los alimenta para los consumidores conscientes de la salud.

Nebraska Today se sentó recientemente para una conversación con Benson, profesor de ciencia de los alimentos y director del centro, y Hutkins, profesor distinguido Kem Shahani de ciencia de los alimentos, para discutir cómo nuestras elecciones de alimentos afectan nuestra salud, qué distingue a Nebraska en la investigación del microbioma intestinal y qué surgirán investigaciones después de la pandemia de COVID-19.

¿Qué es exactamente el microbioma intestinal y cómo afecta nuestra salud en general?

Benson: El microbioma intestinal, por así decirlo, es esta colección de cientos rojos de billones de microorganismos, la mayoría de ellos bacterias, que viven en nuestro tracto gastrointestinal. Y forman un ecosistema muy complejo que hace una serie de cosas que contribuyen a nuestra salud y nuestro bienestar. Por ejemplo, el microbioma juega un papel importante en el entrenamiento de nuestro sistema inmunológico. Sabemos por el trabajo en animales libres de gérmenes que su sistema inmunológico no se desarrolla ni funciona normalmente sin la presencia de esos organismos. Otro ejemplo es su papel en la descomposición de los componentes de la dieta, especialmente componentes como la fibra que nuestro cuerpo no descompone. Y convierten esos componentes en diferentes tipos de metabolitos, algunos de los cuales nuestro cuerpo realmente usa y son muy beneficiosos para nosotros.

¿Qué lo llevó a estudiar el microbioma intestinal?

Hutkins: Hace muchos años, comencé a estudiar los alimentos fermentados y las bacterias que se encontraban en los alimentos fermentados. Y luego nos dimos cuenta cuando empezamos ese proyecto, que los microbios que estaban en los alimentos fermentados eran a menudo los mismos microbios que salen por el otro extremo. Nos dimos cuenta de que debían estar haciendo algo en el camino.

Benson: Hace más de 10 años, en el departamento de ciencia de los alimentos, buscábamos futuras oportunidades de investigación. Y esencialmente, en ese momento se comercializó nueva tecnología que nos permitiría estudiar los cientos de billones de organismos que se encontraban en el tracto GI. Los microbiólogos habían soñado con hacer eso durante 200 años, ya que sabíamos que este era un ambiente rico con muchos organismos, pero nunca tuvimos una forma de estudiarlos. Y la comercialización de esa tecnología fue lo que realmente nos llevó por este camino. Sabíamos que abriría las puertas para poder estudiar estos organismos y cómo contribuyen a nuestra salud y bienestar.

¿Qué diferencia al Centro Food for Health de Nebraska de otras universidades e instituciones que estudian el intestino? ¿Microbioma?

Benson: Una de las cosas más importantes que nos diferencia es el hecho de que nuestra investigación sobre el microbioma, nuestra investigación sobre el estudio de todos estos organismos intestinales, evolucionó en el contexto de un departamento de ciencia de los alimentos. La mayoría de las universidades, sus centros de investigación del microbioma, por lo general están afiliados a facultades de medicina, pero somos una de las pocas instituciones donde la investigación del microbioma intestinal realmente creció y surgió del contexto de un departamento de ciencia de los alimentos.

Andy Benson explica La importancia de la fibra. Crédito: Universidad de Nebraska-Lincoln

¿Por qué es importante estudiar la conexión entre el microbioma intestinal y cómo lo afectan nuestras dietas?

Hutkins: Los microbios que viven en el intestino dependen de los alimentos que comemos por ellos, por lo que tiene perfecto sentido que la dieta y los alimentos tengan un impacto en el microbioma intestinal, para bien o para mal.

¿Qué papel juegan los alimentos fermentados en nuestro microbioma intestinal?

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Hutkins: Los microbios transforman las proteínas en aminoácidos y los azúcares en ácidos orgánicos y producen vitaminas directamente en los alimentos. Nos beneficiamos de eso. Por ejemplo, ciertos yogures son más digeribles y contienen más vitaminas que la leche con la que se elaboran. Una vez que consumimos esos productos, los microbios tienen la oportunidad de llegar al intestino. Ahora, sabemos que no toman residencia permanente, pero podrían vivir allí por un corto período de tiempo y, al hacerlo, pueden superar a los patógenos, desplazar organismos no deseados y, nuevamente, producir vitaminas y otras moléculas bioactivas directamente en el intestino. .

Hablando de alimentos, ¿hay una o dos cosas que podamos hacer o comer, que sabemos por la investigación tiene un beneficio para mantener nuestro microbioma intestinal saludable?

Hutkins: Resulta que ahora hay algunos datos bastante convincentes de que lo mejor que podríamos estar comiendo son alimentos ricos en fibra. Además de los muchos beneficios establecidos de la fibra, ahora sabemos que las fibras fermentables apoyan el crecimiento de microbios beneficiosos que viven en el intestino.

Benson: El «déficit de fibra» ha surgido entre las dietas occidentalizadas porque nuestra ingesta de fibra ha disminuido constantemente desde la Segunda Guerra Mundial. Debido a que las fibras dietéticas son una fuente importante de «alimento» para el microbioma intestinal, creemos que el déficit de fibra ha tenido un gran impacto en el microbioma intestinal y también en nuestra salud. Claramente, una cosa general que la mayoría de las personas puede hacer es aumentar la cantidad de ingesta de fibra, que a su vez sirve para alimentar a los organismos en el tracto gastrointestinal.

¿Existe una solución rápida, por así decirlo, para aumentar la ingesta de fibra? ¿Son los suplementos una opción?

Benson: Los suplementos son un enfoque, pero incluirlos en sus componentes dietéticos reales es probablemente la mejor manera de hacerlo. Aparte de eso, los suplementos sin duda pueden ser una forma de aumentar su consumo de fibra.

¿Qué le recomendaría a alguien que está tomando una decisión consciente de agregar más alimentos fermentados a su dieta, por sus beneficios para la salud?

Hutkins: Tiene que ser un comprador cuidadoso, porque muchos alimentos fermentados no contienen microbios vivos. Si compra chucrut en una lata que se almacena a temperatura ambiente, es casi seguro que haya sido tratado térmicamente, por lo que no hay microbios vivos. Tienes que encontrar el chucrut que está en la sección de refrigeración, e incluso podría decir «no pasteurizado» o «no tratado térmicamente». Además de los miles de millones de microbios vivos, también tienen un sabor más fresco y una textura más crujiente.

El yogur es el más fácil, porque el yogur contendrá muchos microbios vivos y, según la marca, incluso cepas que han sido evaluados en estudios clínicos. El yogur en los EE. UU. rara vez se trata con calor. Ya sea yogur griego o yogur normal, con sabor o natural, no importa tanto.

En esta foto de 2018, Qinnan Yang, Nate Korth y Mallory Van Haute trabajan con una máquina que entregará pequeñas muestras de granos en muestras fecales en el Centro de Alimentos para la Salud de Nebraska. Crédito: Comunicación de la Universidad Craig Chandler

Háblenos de su nueva empresa, Synbiotic Health.

Benson: Synbiotic Health es una empresa derivada del Centro de Alimentos para la Salud de Nebraska. Y el objetivo de esa empresa es producir productos ecológicamente avanzados que tengan un impacto en el microbioma y que estén clínicamente probados para mejorar la salud y el bienestar. Ahora, la verdadera novedad de la empresa se basa en la palabra ecología. Eso es importante porque usamos enfoques ecológicos para identificar organismos y seleccionar los sustratos de crecimiento que usan en el intestino. Y combinamos los microbios que pueden competir en el ecosistema intestinal con sustratos de crecimiento (tipos únicos de fibra) que permiten que estos organismos compitan.

Ya tenemos dos de ellos con licencia que se descubrieron aquí, en gran parte debido a parte del trabajo del Dr. Hutkins y el Dr. Walter. La compañía ahora está en el proceso de realizar estudios clínicos adicionales para definir mejor los beneficios para la salud.

Hutkins: Lo que distingue a Synbiotic Health es el mismo nombre, Synbiotic, donde combinamos los microbios con la fibra que crecen en el intestino para que tengan muchas más posibilidades de establecerse y proporcionar beneficios para la salud. El desarrollo de estas cepas se realiza a través de una tubería única, que se basa en el rendimiento ecológico. Y muchos de los productos con los que competimos, para ser honestos, carecen de ese tipo de rigor ecológico que aplicamos a nuestro proceso.

La otra cosa que creo que distingue a nuestra plataforma de investigación es la potencial para desarrollar cepas para una nutrición personalizada, adaptada al microbioma de uno. Y eso es realmente importante para nosotros.

¿Hay algo en las investigaciones recientes o anteriores sobre el microbioma intestinal que pueda decirnos qué podría ayudar o perjudicar cuando luchamos contra virus y patógenos como el COVID-19?

Benson: Estamos empezando a aprender, en general, que el concepto de tener un microbioma saludable, tener un microbioma fuerte y resistente, es probablemente su primera y mejor línea de defensa contra cualquier tipo de agente infeccioso. Una de las cosas que se ha observado no solo con COVID-19, sino también con otras infecciones entéricas o infecciones intestinales es que hay un impacto en el microbioma intestinal.

Hutkins: Todavía es pronto, pero creo que Veremos aún más datos en el próximo año o dos, que señalarán los factores dietéticos que contribuyeron o tal vez redujeron directamente el riesgo de infecciones por COVID.

Ya hay sugerencias de que tener un el microbioma intestinal saludable protege contra otras infecciones. Ciertamente, un sistema inmunológico saludable respaldado por una alimentación saludable probablemente resulte ser una medida de protección muy importante.

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