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Microbios, ¿la medicina del futuro?

 Microbios, ¿la medicina del futuro?

Microbios, ¿la medicina del futuro?

Esta nota pertenence a la serie de BBC Mundo "Microbioma: el huerto humano", dedicada a los más recientes desarrollos en el campo de estudio de la microbioma humana, el conjunto de bacterias, virus, hongos y protozoos que habitan dentro de y sobre la superficie de nuestro cuerpo y cuyo rol es clave para el saludable desarrollo de nuestra vida

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En la guerra a muerte entre el hombre y el Helicobacter pylori, o H. pylori, la bacteria -a la que se atribuyen males terribles-, tenía una carta secreta. Una que redefinió los términos del conflicto.

Los científicos estaban convencidos de que el microbio, que habita naturalmente los intestinos del ser humano, tenía que ser erradicado: tiene una gran capacidad de infección, es responsable de úlceras y está asociada al desarrollo de cáncer estomacal, según descubrimientos científicos que emergieron entre 1980 y la década del 2.000.

"Pero nosotros empezamos a estudiarlo mejor, intentando comprender su ecología y su evolución en relación a los humanos y encontramos evidencia de (ciertos) beneficios (que la) H. pylori" puede ofrecer, dice a BBC Mundo Martin Blaser, director del Human Microbiome Program en la Universidad de Nueva York.

Sus más recientes investigaciones demostraron que el "patógeno malísimo" protege al esófago contra el reflujo y que su presencia en la microbioma de los niños previene el asma.

En consecuencia, comenzó una campaña por intentar detener su extinción, desatada por su incesante combate con antibióticos, y más bien promover su "uso".

Lo que a Blaser le gustaría alcanzar es una suerte de pacto de caballeros, en el que "los médicos del futuro darán H. pylori a los niños para que los colonice, para aprovechar su efecto protector en una edad temprana. Y más tarde, probablemente, remover el organismo, tal vez a los 40 o 50 años".

El caso de la H. pylori es un ejemplo de cómo está cambiando el enfoque de la ciencia sobre la relación entre el ser humano y el conjunto de microbios que lo habitan, también conocido como microbioma.

Microbios vs. antibióticos

Hasta hace poco, sólo se le prestaba atención al rol patógeno de los microbios. Y la principal herramienta para combatirlos eran los antibióticos.

Pero desde que se empezó a valorar el papel de los microbios en el mantenimiento de un equilibrio saludable en el organismo, los antibióticos pasaron de ser la máxima panacea a ser juzgados con matices.

Gran parte de la comunidad científica concuerda en que su uso excesivo ha llevado a una modificación de la microbioma que los expertos vinculan a un incremento en alergias, como el asma, entre otras dolencias.

En casos extremos, además, los antibióticos pueden tener un efecto altamente nocivo. Sólo en Estados Unidos, unos 14.000 pacientes sometidos a intensos y prolongados tratamientos con antibióticos mueren por una infección muy difícil de controlar. La causa una bacteria llamada Clostridium difficile (C. difficile o C. diff), que forma parte del ecosistema microbiano que habita en los intestinos humanos.

En situaciones normales, está contenida y no causa problemas, pero cuando el cuerpo es bombardeado con antibióticos, muchas de la poblaciones de las otras bacterias que forman ese ecosistema mueren y permiten que el número de C. diff crezca en forma desproporcionada.

Es exactamente lo que le pasó a Catherine Duff, una estadounidense de 57 años, que estuvo cerca de la muerte por esta causa.

En total Duff pasó por ocho infecciones confirmadas. "Me deshidrataba en forma severa frecuentemente, y eso afectó a mis riñones", le dice Duff a BBC Mundo. La infección con C. diff también provoca diarrea, fiebre y dolores abdominales, todos síntomas que pueden volverse severos y hasta ser fatales.

Cada vez que ella tomaba antibióticos, por pequeña que fuera la dosis (aún en gotas para los ojos), volvía a ocurrir.

La solución para el problema de Duff llegó en la segunda mitad de 2012, en la forma de un tratamiento cuyo nombre -y ejecución- es poco atractivo: trasplante fecal, conocido en inglés también como FMT, siglas de trasplante fecal de microbiota (que suele usarse como sinónimo de micrombioma).

Trasplante fecal

El FMT utiliza los microbios de otra persona para combatir la infección y normalizar la microbiota intestinal del paciente.

El procedimiento es relativamente sencillo, aunque no del todo agradable (suele hacerse vía enema) y "prácticamente cualquier humano sirve" como donante, le explica a BBC Mundo Alex Khoruts, quien ha estado investigando por años su eficacia y perfeccionando el procedimiento de los trasplantes fecales en la Universidad de Minnesota, Estados Unidos.

En el caso de Duff, el donante fue su marido. Y ella asegura que todas las incomodidades valieron la pena: "A las pocas horas empecé a sentirme mejor y al día siguiente tenía la energía para salir de la cama, tomar una ducha y cambiarme, algo que no había podido hacer por meses".

Quedó tan sorprendida con la eficacia del tratamiento que hasta estableció una fundación, The Fecal Transplant Foundation, para intentar ayudar a gente que se encuentra en su misma situación.

Sin embargo, la manipulación de la microbioma a través de la FMT todavía no está libre de controversia.

"La preocupación con los trasplantes fecales es que esta gente que los recibe se recupere de la infección inicial pero luego desarrolle otras enfermedades; reciben este microbio inoculado de otra persona, y tal vez su sistema inmune no está fuerte o el mismo microbio en mi cuerpo no es patógeno pero podría serlo en el tuyo", le dice a BBC Mundo Lita Proctor, coordinadora del Human Microbiome Project de Estados Unidos.

Khoruts admite que este riesgo teórico existe, pero asegura que hasta ahora no le ha ocurrido a los pacientes que ha tratado. "Yo practiqué más de 130 de estos procedimientos para infección recurrente de C. difficile, y realmente no vi problemas. Pero hace falta que se hagan ensayos formales", dice.

Más allá de los riesgos, el otro gran interrogante es si este tratamiento puede servir para otras enfermedades. El consenso científico suele ser que no, al menos hasta ahora. Sencillamente, porque modificar la composición microbiana en adultos es muy difícil: la infección con C. difficile representa un caso excepcional, porque la microbioma de los pacientes que la padecen está casi extinguida.

Las heces, un arma química

Una de las teorías que manejan los expertos para explicar por qué el transplante fecal funciona contra C. difficile es que la alta carga de antibióticos que reciben los pacientes los libra prácticamente de gérmenes -casi como un bebé al nacer-, de modo que sus intestinos son fáciles de colonizar por la microbioma del donante, que desplaza al patógeno.

Otra hipótesis sostiene que "directamente los otros bichos matan al C. difficile", dice Khoruts. "Los microbios compiten y usan diferentes técnicas, y la guerra química es parte de eso", explica. Esas "armas químicas" se llaman "bacteriocinas" y son una suerte de antibióticos que fabrican las bacterias para atacarse entre sí.

Por último, podría ser que el propio cuerpo humano esté reaccionando a la introducción de una microbiota normalizada. "Los (nuevos) microbios interactúan con el huésped y alteran su metabolismo", explica Khoruts.

Para Khoruts, lo más probable es que la eficacia del tratamiento de trasplante fecal se deba a una combinación de estos factores, e incluso otros desconocidos. Pero todas estas hipótesis son importantes, porque permiten hacerse las preguntas correctas para investigar qué es exactamente lo que está actuando en el proceso de cura mediante trasplante fecal. Es algo que, de conocerse, podría abrir el campo para el tratamiento de otras dolencias.

Probióticos del futuro

Si la FMT tiene un uso limitado, ¿de qué otra forma podrían nuestros microbios ayudarnos a sanar?

"Modelos experimentales han mostrado que se puede reducir el desarrollo de cáncer si se incorporan ciertos probióticos", dice a modo de ejemplo Christian Jobin, del departamento de enfermedades infecciosas y patología de la Universidad de Florida, EE.UU. Los probióticos se definen como organismos vivos que al ser consumidos en cantidades adecuadas provocan un beneficio para la salud.

Jobin aclara, sin embargo, que dar probióticos en forma de un simple cóctel de bacterias no es el mejor camino. "Esto no es una intervención muy precisa, es como tender una red muy amplia", afirma.

"Lo que realmente queremos hacer", dice Jobin, "es intervenir en aquello que las bacterias producen, en su actividad, para conseguir mayor precisión, en vez de modificar toda la bioma, porque no se sabe con qué va a terminar uno".

En un trabajo con ratones, su equipo logró establecer que un grupo de genes que a veces se encuentra en la E. coli (la bacteria más común en el cuerpo humano) es responsable de la aparición del cáncer y consiguió luego detectar altos niveles de esos genes en poblaciones de E. coli en pacientes humanos con cáncer colorrectal.

Jobin cree que este descubrimiento puede ser el paso inicial en el diseño de futuras terapias de manipulación de la microbioma que permitan atacar bacterias, o cepas de bacterias, capaces de inducir cáncer.

"Si pudiéramos manipular la producción de los complejos que producen las bacterias, sería fantástico; podríamos promover la producción de los beneficiosas y disminuir el de los nocivos", reflexiona Jobin.

Microbios como farmacias

En un artículo publicado en marzo de 2013 en Nature Reviews, Rob Knight, de la Universidad de Colorado y uno de los referentes del estudio de la microbioma dijo que uno de "los hallazgos más valiosos hasta ahora es el de los vínculos entre la microbioma y el metabolismo de drogas, incluido el uso de la microbioma misma como objetivo de las drogas".

Y para Blaser "la próxima clase de nuevas drogas serán productos de microbios o tal vez los propios microbios, como fábricas, produciendo químicos que necesita el cuerpo humano".

En mayo de 2013 el gran capital de la industria farmacéutica dio su primera señal de asentimiento al estudio de los microbios como potenciales agentes de salud: Johnson & Johnson acordó trabajar junto a Second Genome (compañía con la que trabaja Blaser), una de las primeras empresas biotecnológicas enfocadas a la elaboración de tratamientos basados en microbioma.

Así que es posible que en el futuro, casos como el de Catherine Duff ya no requieran pasar por una intervención tan poco elegante como el trasplante fecal, y puedan curarse con un probiótico o algún tipo de compuesto semejante.

Qué es la microbioma humana

En el cuerpo humano habitan diversas especies de bacterias (la mayoría), virus, hongos y protozoos. Este conjunto se llama microbioma humana.

Y pone en cuestión la mismísima definición de qué y quiénes somos. En nuestro organismo hay diez veces más células de microbios que células humanas propias. El genoma humano tiene entre 20.000 y 25.000 genes, pero la microbioma humana con la que cargamos como especie alcanza unos ocho millones de genes, cientos de veces más.

La ciencia está descubriendo cada vez más cuánto este ecosistema que nos habita determina cómo funciona nuestro cuerpo, influyendo en alergias como asma, problemas metabólicos y condiciones como la obesidad, además de contribuir a la consolidación de nuestro sistema inmune y hasta influir nuestros estados de ánimo.

Es una suerte de huerto, de granja, que si logramos entender, cuidar y aprovechar puede trabajar cada vez más a nuestro favor.

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