Los alimentos pueden ayudar a mantener la diversidad intestinal
Un modelo matemático muestra cómo los microorganismos ingeridos pueden influir en la diversidad del microbioma intestinal
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Un equipo internacional de investigación dirigido por Florence Bansept en colaboración con el Instituto Max Planck de Biología Evolutiva ha demostrado cómo los microbios ingeridos a través de los alimentos pueden contribuir a mantener la diversidad del microbioma intestinal. El estudio, cuyo primer autor es Vitor M. Marquioni, proporciona un marco matemático para entender cómo la ingesta de microbios a través de la dieta puede moldear las comunidades microbianas del intestino.
El microbioma intestinal desempeña un papel clave en la fisiología animal, contribuyendo a procesos bioquímicos esenciales en el tracto digestivo. Una menor diversidad microbiana se asocia a menudo con peores resultados de salud. Aunque se sabe que la dieta influye en el microbioma intestinal a través de los nutrientes, los alimentos también contienen microorganismos vivos que pueden sobrevivir al paso por el aparato digestivo e interactuar con las comunidades microbianas residentes.
Esto plantea una cuestión importante: ¿puede optimizarse la ingesta microbiana a través de los alimentos para favorecer un microbioma intestinal más diverso?
Para responder a esta pregunta, los investigadores desarrollaron un modelo matemático que capta los principales procesos que conforman las comunidades microbianas en el intestino: crecimiento microbiano, competencia, muerte, entrada a través de la ingestión y salida a través de la excreción. Utilizando un modelo parametrizado con datos de la literatura científica, exploraron cómo interactúan estos procesos con diferentes niveles y patrones de ingesta microbiana.
Principales resultados
- El momento de la ingesta microbiana afecta relativamente poco a la diversidad media del microbioma. En otras palabras, ingerir muchos microbios una vez al día puede tener un efecto similar a ingerir cantidades más pequeñas varias veces al día. Lo que más importa es el número total de microbios consumidos cada día.
- Una vez que el número de tipos microbianos en el sistema supera la docena, suele haber una estrategia de alimentación óptima: una cantidad diaria de microbios ingeridos que maximiza la diversidad en el huésped.
- Cuando el número de tipos microbianos llega a ser muy grande, esta ingesta óptima se aproxima al número de microbios que se pierden diariamente a través de las heces. En estas condiciones, la diversidad máxima alcanzada en el huésped refleja la diversidad presente en el propio alimento.
Los autores demuestran que estas conclusiones son sólidas en varias versiones del modelo y que los órdenes de magnitud predichos para la ingesta óptima son coherentes con animales pequeños y experimentalmente manejables como la mosca de la fruta Drosophila y el nematodo C. elegans.
Traslación al ser humano
Los investigadores advierten que será necesario seguir desarrollando modelos antes de poder trasladar estos hallazgos al ser humano, donde las interacciones huésped-microbio son considerablemente más complejas. Aun así, el estudio supone un primer paso importante hacia una mejor comprensión cuantitativa de cómo pueden utilizarse los microbios de la dieta para apoyar el microbioma intestinal de forma no invasiva.
Con este trabajo, el Grupo Internacional Asociado de Florence Bansept en el Instituto Max Planck de Biología Evolutiva contribuye a un esfuerzo cada vez mayor por comprender los principios ecológicos que rigen las comunidades microbianas asociadas al huésped, y cómo estos principios podrían algún día informar nuevas estrategias terapéuticas.
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 Inglés se puede encontrar aquí.
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