Las bacterias intestinales revierten los efectos nocivos de la malnutrición en los niños

La desnutrición infantil causa más de 3 millones de muertes cada año y conduce a retraso en el crecimiento, así como déficits en el desarrollo inmunológico y cognitiva

Cepas de lactobacilus. - Vincent Moncorgé

Dos estudios que se publican en «Science» demuestran cómo la malnutrición puede afectar a la microbiota intestinal y además identifican determinadas especies de microorganismos que pueden contrarrestar los efectos negativos de la desnutrición. Los autores de estas investigaciones creen que sus trabajos podrían tener importantes repercusiones en los millones de niños de todo el mundo que sufren malnutrición, un problema que se asocia con retrasos en el crecimiento, entre otros efectos perjudiciales. No hay que olvidar que la desnutrición infantil causa más de 3 millones de muertes cada año y conduce a retraso en el crecimiento, así como déficits en el desarrollo inmunológico y cognitivo.
En uno de los estudios, el grupo de Laura Blanton y Jeff Gordon, de la Universidad de Washington-San Luis (EE.UU.) revelan cómo la malnutrición puede alterar la composición de especies de bacterias de los intestinos de los niños que, a su vez, puede impedir su crecimiento y desarrollo. La investigación identifica además dos especies de microbios que, al ser trasplantadas en los intestinos de ratones con una microbiota poco desarrollada para su edad, fueron capaces de contrarrestar los problemas de crecimiento.
Se cree que las especies de microorganismos de nuestros intestinos cambian a medida que crecemos y que la malnutrición puede tener un efecto pernicioso sobre a la flora microbiana intestinal. Ahora, Blanton y sus colegas han confirmado en una población de niños de Malaui que esta idea es cierta y además han comprobado que los niños desnutridos albergaban comunidades intestinales que eran más propias de individuos sanos muchos más jóvenes, que no de individuos de su misma edad.
Asimismo, los investigadores han demostrado que una microbiota inmadura se relacionaba con un retraso en el crecimiento de estos niños cuando se compararon con un grupo de individuos sanos del grupo de control.

Trasplante fecal

Pero con el fin de comprobar si ere posible revertir este efecto negativo, los investigadores obtuvieron muestras fecales de los niños del estudio, tanto de los sanos como de aquellos que sufrían malnutrición, y trasplantaron dichas muestras en ratones de cinco semanas de edad que carecían de flora intestinal. Y con sorpresa vieron que los ratones colonizados con microbiota procedentes de donantes sanos ganaron significativamente más peso y masa corporal que aquellos ratones colonizados con microbiota de donantes con malnutrición. Además, también observaron que la convivencia entre ratones con microbiota sana y microbiota desnutrida tuvo un beneficio para los desnutridos: la microbiota sana fue transferida a los intestinos de los ratones con desnutrición y recuperaron su crecimiento normal.
Aun más, un posterior análisis identificó dos especies de microbios, Ruminococcus gnavus y Clostridium symbiosum, que solos podían mejorar los problemas de crecimiento asociados con una microbiota inmadura.

Vincent Moncorgé

El segundo de los estudios identificó dos cepas de microbios intestinales que tenían un gran influencia en el crecimiento posnatal de los ratones mediante la señalización de la hormona del crecimiento, lo que podría amortiguar los efectos adversos de la malnutrición crónica. El equipo de Martin Schwarzer, del Instituto de Genómica Funcional de Lyon (Francia), había previamente identificado algunas cepas de microbios Lactobacillus plantarum en el intestino de la mosca de la fruta que influenciaron su crecimiento, así que los investigadores analizaron estos efectos en ratones que albergan las mismas cepas.
En primer lugar, explica en el trabajo que se publica en «Science», establecieron un enlace entre la microbiota intestinal y el crecimiento, mediante la comparación de ratones libres de gérmenes que carecían de flora intestinal con ratones del grupo de control. El análisis de los niveles de la hormona de crecimiento que circulaba en cada grupo reveló cantidades significativamente más bajas en los ratones con gérmenes. Los investigadores también descubrieron que los ratones con gérmenes no fueron capaces de recuperar el crecimiento normal cuando se compararon con los grupo de control después de pasar de una dieta deficiente a una dieta completa.

Dos cepas

A pesar de ello, los ratones que albergaban solo las dos cepas de microbios que el grupo de Schwarzer había identificado previamente, L. plantarumWJL (LpWJL) y L. plantarumNIZO2877 (LpNIZO2877), lograron un significativo aumento de peso superior al de los ratones con gérmenes cuando siguieron cambios de dieta similares. Este efecto era particularmente relevante en el grupo LpWJL, que casi alcanzó al peso y tamaño de los integrantes del grupo de control.
Estos resultados demuestran cómo el microbioma intestinal puede influir en el crecimiento, y cómo determinadas cepas pueden jugar un papel particularmente importante en el desarrollo.

Gráfico de los modelos animales preclínicos para analizar la malnutrición en niños y establecer los componentes claves de la leche materna y su función en la microbiota intestinal- Charbonneau et al./Cell 2016

Leche materna enriquecida

En otro trabajo que s epublica en la revista «Cell» se demuestra que las bacterias que viven en el intestino interactúan con los componentes de la dieta afectando a la salud y el bienestar. El equipo dirigido por Laura Blanton y Jeff Gordon, de la Universidad de Washington-San Luis (EE.UU.), ha detectado componentes clave en la leche materna que promueven el crecimiento del lactante sano y cómo las interacciones con las bacterias del intestino impulsan este proceso.
En colaboración con investigadores de Malawi, donde casi la mitad de todos los niños menores de cinco años muestran retraso en el crecimiento, los científicos obtuvieron pequeñas muestras de leche materna humana de las madres de bebés sanos o con retraso del crecimiento. Así detectaron que los azúcares que contienen ácido siálico, que ha sido implicado en el desarrollo del cerebro, eran mucho más abundantes en la leche materna de madres con niños sanos en comparación con los bebés con retraso del crecimiento. Esto sugiere que estos azúcares de la leche materna podrían promover el crecimiento del lactante sano.
A partir de la información obtenida con sus modelos animales del estudio de«Science», introdujeron una colección de cepas bacterianas aisladas de la muestra fecal de un bebé desnutrido en ratones o lechones. Posteriormente alimentaron a los animales una dieta de prototipo de Malawi consistente en maíz, legumbres, verduras y frutas, que por sí sola es insuficiente para un crecimiento sano.
Sorprendentemente, los animales mostraron mejoras sustanciales en el crecimiento, con incrementos en la masa corporal magra y el volumen óseo, así como cambios metabólicos en el hígado, los músculos y el cerebro, lo que sugiere una mayor capacidad para movilizar los nutrientes en diversas condiciones. Fundamentalmente, estos efectos dependían de la presencia de la microbiota intestinal.
El estudio sienta las bases para identificar los componentes de la leche materna que son necesarios para la salud del lactante y cómo interactúan con el microbioma intestinal y otros componentes de la dieta. Una posible aplicación de este trabajo sería la mejora de las fórmulas para lactantes, así como alimentos terapéuticos usados para tratar la desnutrición, los cuales se basan actualmente en la leche de vaca y, por tanto, son deficientes en azúcares sialilados.