El poder de las enzimas intestinales: por qué una dieta sana funciona de forma diferente para cada persona
Investigadores del Cluster de Excelencia "Equilibrio del Microverso" de la Universidad Friedrich Schiller de Jena y del Leibniz-HKI, junto con socios internacionales, han descifrado un mecanismo que determina cómo nuestro microbioma intestinal procesa sustancias vegetales saludables. El "recetario químico" de las bacterias intestinales es diferente en cada persona y suele estar alterado en las enfermedades crónicas. Los resultados allanan el camino para planes de nutrición personalizados que fomenten específicamente el equilibrio del microbioma.
El Prof. Dr. Gianni Panagiotou (derecha) conversa con un colega del equipo.
Anna Schroll
El microbioma: nuestra segunda fábrica química invisible
Muchas sustancias vegetales saludables, como las de las bayas, los frutos secos o las verduras, no son inmediatamente efectivas en la forma en que las comemos. Primero tienen que ser transformadas químicamente por los innumerables microorganismos de nuestro intestino, una especie de "segunda digestión". El grupo internacional de investigación pudo trazar un mapa sistemático de 775 fitonutrientes diferentes y su conversión por las enzimas de las bacterias intestinales. Esto reveló que una media del 70% de todas las enzimas de nuestro microbioma están potencialmente implicadas en este proceso. Es mucho más de lo que se sabía hasta ahora.
Sin embargo, el estudio también reveló un reto crucial: El "recetario químico" de las bacterias intestinales es extremadamente individualizado. El hecho de que una persona pueda convertir de forma óptima una sustancia vegetal saludable en su forma activa depende de las enzimas específicas que posea su flora intestinal. Esta capacidad difiere no sólo de una persona a otra, sino también según el origen geográfico y los hábitos alimentarios.
El Prof. Dr. Gianni Panagiotou, catedrático de Dinámica del Microbioma de la Universidad Friedrich Schiller de Jena en el Leibniz-HKI, subraya la importancia de la colaboración multidisciplinar: "Nuestros resultados muestran lo crucial que es la función del microbioma para los efectos de una dieta sana. Sólo gracias a la colaboración entre bioinformáticos, químicos, especialistas en modelización de enfermedades y microbiólogos pudimos captar toda la diversidad y dinámica de las bacterias intestinales."
Cuando el "libro de cocina" falla durante la enfermedad
Los investigadores utilizaron inteligencia artificial para comparar los perfiles enzimáticos de personas sanas y enfermas, incluidos pacientes con enfermedad inflamatoria intestinal, cáncer de intestino o enfermedad del hígado graso no alcohólico. El resultado fue claro: el potencial del microbioma para procesar alimentos sanos se redujo significativamente en pacientes con estas enfermedades crónicas.
Los modelos de IA fueron capaces de predecir con un alto grado de precisión si una persona estaba sana o enferma basándose en las cantidades de determinadas enzimas bacterianas. Por ejemplo, se observó que los pacientes con cáncer de intestino carecían de una enzima importante para procesar una sustancia vegetal saludable que estaba presente en mayores cantidades en los individuos sanos. Esta menor capacidad de conversión podría explicar por qué las recomendaciones dietéticas generales no suelen tener el efecto esperado en los enfermos crónicos.
El camino hacia una dieta personalizada
Para descifrar estas complejas relaciones, el equipo utilizó una combinación de bioinformática y la comparación de más de 5.500 microbiomas intestinales humanos de todo el mundo. A continuación, se probaron en laboratorio cepas bacterianas prometedoras para confirmar experimentalmente las reacciones de transformación previstas.
Estos hallazgos pioneros constituyen la base de la medicina nutricional del futuro. En lugar de consejos universales, el análisis del microbioma individual podría permitir pronto crear planes nutricionales precisos y personalizados. El objetivo es proporcionar al microbioma los nutrientes adecuados o "vacunarlo" con probióticos que contengan precisamente las enzimas que necesita para procesar de forma óptima las sustancias vegetales saludables.
Excelente investigación en colaboración
El estudio enlaza directamente con los temas centrales de investigación del Cluster de Excelencia "Equilibrio del Microverso" de Jena: la investigación sistemática de los microorganismos y su interacción con el huésped. La investigación subraya que un microbioma equilibrado es crucial para nuestra salud no sólo por su composición, sino sobre todo por su función, es decir, su capacidad para procesar químicamente los alimentos. De este modo, los científicos aportan una importante piedra angular para fomentar este equilibrio mediante intervenciones específicas e individualizadas.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
Publicación original
Lu Zhang, Andrea Marfil-Sánchez, Ting-Hao Kuo, Bastian Seelbinder, Loes van Dam, Ana Depetris-Chauvin, Leonie Johanna Jahn, Morten O. A. Sommer, Michael Zimmermann, Yueqiong Ni, Gianni Panagiotou; "Gut microbiome-mediated transformation of dietary phytonutrients is associated with health outcomes"; Nature Microbiology, 2025-12-3
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