Un estudio dirigido por la Universidad Carnegie Mellon (Estados Unidos) ha demostrado que las bacterias intestinales pueden detectar cuándo comemos y enviar señales que ayudan a las células intestinales a absorber los nutrientes en el momento adecuado del día. Los hallazgos, publicados por la propia universidad, revelan una conexión hasta ahora desconocida entre el microbioma, los ritmos circadianos y el metabolismo.
El papel del fitato
Los relojes biológicos suelen asociarse con la luz: históricamente, la mayoría de las personas comienzan su día con la salida del sol y lo terminan con su puesta. Sin embargo, esta nueva investigación sugiere que algunos de los reguladores del tiempo más importantes del cuerpo se encuentran en el intestino. Zheng Kuang, profesor asociado de la Cátedra Eberly Family en el Departamento de Ciencias Biológicas de la citada universidad y autor del trabajo, explica que estas bacterias no tienen acceso a la luz. En cambio, utilizan los alimentos como señal para medir el tiempo: cuando comemos, producen moléculas que se comunican con las células intestinales y ayudan a coordinar la absorción de nutrientes. La investigación aborda una cuestión de larga data en la ciencia del microbioma: cómo influyen las bacterias en los ritmos diarios del cuerpo, con efectos sobre la salud en general. Los investigadores descubrieron que la cepa de bacterias con la que trabajaban metaboliza el fitato, un compuesto natural presente en alimentos como frutos secos, semillas y cereales.
Al descomponer el fitato, las bacterias producen moléculas que activan una proteína en las células intestinales, la cual, a su vez, activa los genes responsables de la absorción de nutrientes. De este modo, las bacterias ayudan al cuerpo a saber que hay comida presente y que es el momento de aprovecharla al máximo. Según Kuang, estas bacterias evolucionaron junto con los humanos durante millones de años, y cuando había alimento disponible resultaba beneficioso absorber la mayor cantidad de nutrientes posible. El estudio, realizado con modelos de ratón, ofrece también una nueva perspectiva sobre problemas actuales como la obesidad. Los investigadores comprobaron que las bacterias capaces de activar esta vía metabólica promovían la acumulación de grasa cuando los animales consumían dietas ricas en calorías. A primera vista, esto podría parecer perjudicial, pero Kuang argumenta que este sistema ayudó a los humanos a sobrevivir en épocas de escasez de alimentos. Durante la mayor parte de la historia de la humanidad, obtener suficientes calorías fue un desafío, y las bacterias que ayudaban al cuerpo a extraer más energía de los alimentos proporcionaron una clara ventaja. Hoy, con acceso constante a alimentos ricos en calorías, matiza, un sistema que antes era beneficioso puede contribuir a problemas metabólicos.
Posibles aplicaciones contra la desnutrición
Para poner a prueba esta idea, el equipo estudió también animales alimentados con dietas deficientes en nutrientes, que simulaban mejor las condiciones de las poblaciones desnutridas. En ellos, las bacterias y las moléculas que producían mejoraron su crecimiento y les ayudaron a obtener más nutrientes de una cantidad limitada de alimento. Según Kuang, las bacterias implicadas en la absorción de nutrientes podrían utilizarse algún día para combatir la desnutrición. Las bacterias empleadas en el estudio se encuentran en los seres humanos y pueden aparecer en niveles más bajos en niños desnutridos que en niños sanos. En futuros trabajos se explorará si potenciar estas bacterias podría ayudar a las poblaciones que sufren inseguridad alimentaria a obtener una mejor nutrición y a promover un crecimiento saludable. El investigador vislumbra también posibles aplicaciones agrícolas, con enfoques basados en el microbioma que podrían mejorar el crecimiento del ganado.
Aunque las aplicaciones en nutrición y agricultura aún tardarán años en llegar, los hallazgos revelan que los relojes biológicos están influenciados por algo más que la luz solar. Kuang considera que la sincronización entre cuándo comemos y cuándo el cuerpo espera alimento parece ser muy importante, y sugiere que mantener patrones de alimentación consistentes puede ayudar a favorecer una relación saludable entre el microbioma y el cuerpo.