El futuro del microbioma en la cadena agroalimentaria

El estudio del microbioma de las diferentes partes del cuerpo humano nos ha revelado una realidad inquietante: nuestro cuerpo no es estéril, está invadido por trillones de microorganismos formando el llamado microbioma humano. Se calcula que el cuerpo de un individuo sano alberga por cada célula propia entre 7 y 10 células bacterianas. Pero lo más interesante es que ese microbioma no está uniformemente distribuido en el organismo y se acumula en el tracto digestivo, hasta ser el 75% del microbioma total de nuestro cuerpo. Y es aquí donde cobra una importancia radical la alimentación, porque uno de los factores que más puede cambiar este microbioma es la dieta.

El microbioma digestivo es muy complejo, con miles de especies bacterianas distintas. Esta complejidad da lugar a una enorme variabilidad entre individuos, de hecho, no existen dos microbiomas digestivos iguales. Además, se concentra en los últimos tramos del aparato digestivo donde cumple tres misiones estratégicas: extrae la energía de los alimentos, produce metabolitos que protegen el epitelio intestinal y activa el sistema inmune. Se tenga el microbioma que se tenga, cualquiera de nosotros está expuesto a que su microbioma digestivo varíe por toda una serie de factores, entre los que destaca, como mencionamos anteriormente, la dieta, pero también los antibióticos, la edad o la existencia de determinadas patologías.

El caso de los antibióticos es obvio, ya que estos fármacos matan selectivamente bacterias. Por eso, es frecuente detectar cómo tratamientos antibióticos provocan problemas en el microbioma digestivo. En cuanto a la edad, existen muchos estudios científicos que demuestran la importancia de la lactancia materna en el establecimiento de un microbioma digestivo adecuado en el recién nacido, que le acompañará toda su vida y también que en torno a los sesenta años comenzamos a perder de forma selectiva parte de nuestro microbioma digestivo. El resultado es un aumento considerable de la inflamación intestinal.

En cuanto a la enfermedad, se ha confirmado la existencia de cambios en su composición en determinadas patologías, sobre todo en las relacionadas con el aparato digestivo, pero también en otras muchas patologías, relacionadas o no con el tracto digestivo, se han detectado cambios importantes y, lo que es más relevante, repetitivos. Se les llama disbiosis y se están convirtiendo en un criterio de diagnóstico a la vez que una diana terapéutica. Por ejemplo, en individuos obesos se ha observado un claro aumento de Firmicutes y una disminución de Bacteroidetes que revierte si el individuo sigue un régimen hipocalórico y pierde peso.

También, se ha detectado una relación entre el microbioma digestivo y el cerebro al que los expertos llaman eje cerebro-tracto digestivo. En estos casos se han descrito cambios en el microbioma digestivo en patologías como el Alzheimer o la enfermedad de Parkinson, o en individuos con trastornos del comportamiento como el autismo o la depresión. De forma similar se han descrito conexiones del microbioma digestivo con el hígado, los huesos o el riñón, e, incluso, con determinadas patologías de la piel. Son muchos los grupos públicos de investigación y empresas farmacéuticas interesadas en estas temáticas, por lo que, sin duda, los próximos años traerán descubrimientos importantes en esta área del conocimiento.

Todo este conocimiento genómico abre la puerta a una pregunta: ¿es posible revertir esa disbiosis para volver a la situación inicial de salud? La respuesta es sí y una de las formas más eficaces de poderlo hacer es a través de la dieta y de los ingredientes funcionales que forman parte de ella y tienen esa capacidad moduladora. Así ha surgido el concepto de los moduladores del microbioma digestivo. Los más conocidos son los prebióticos y los probióticos, pero hay muchos más que forman parte de nuestra dieta como los ácidos grasos de cadena corta, péptidos o polifenoles. Todos ellos son dianas de trabajo de muchas compañías agroalimentarias y farmacéuticas.

Para el futuro, parece claro que la posibilidad de analizar el microbioma digestivo de cada individuo será uno de los pilares de esa nutrición personalizada de la que muchos expertos hablan. Por otro lado, la posibilidad de prevenir la aparición de determinadas patologías manteniendo estable el microbioma digestivo surge como una gran alternativa de futuro. Un caso claro es el de las personas seniors y la posibilidad de definir ingredientes funcionales que estabilicen su microbioma digestivo, aun a edades avanzadas. Por todo lo expuesto, podemos concluir que el microbioma va a ser uno de los elementos clave en el desarrollo de nuevas empresas y productos en el borde entre la alimentación y la salud.

En el caso de la agricultura, se han investigado exhaustivamente los microbiomas que pueblan los suelos fértiles del planeta. El objetivo es definir una alternativa natural al uso de fertilizantes y plaguicidas para restaurar los ecosistemas agrícolas sembrando el suelo con probióticos específicos de las plantas comestibles. Por supuesto, se trata de buscar microorganismos que viven en el suelo, generalmente bacterias u hongos filamentosos, pero también, por qué no, microorganismos que habitan el interior de los tejidos de las plantas y tienen efectos positivos sobre su salud.

Lo más fascinante de todo es que se ha podido comprobar que las partes comestibles de los cultivos dedicados a la nutrición humana y animal están colonizadas por millones de microorganismos que ingerimos al comer dichas frutas y hortalizas.

¿Es posible colonizar esas partes comestibles con otros microorganismos que exacerben los efectos saludables de esos alimentos vegetales? Ya hay respuestas positivas a esta pregunta, por lo que se intuye que esta será un área de investigación muy activa en los próximos años. Todos estos resultados han dado lugar a la aparición de pequeñas compañías que han obtenido desarrollos eficaces y han sido adquiridas por grandes multinacionales del sector agroalimentario.

El eslabón siguiente es la ganadería, con sus problemas de sostenibilidad y de salud. El principal es la sustitución de los antibióticos como promotores del crecimiento, con el objeto de evitar la aparición de bacterias patógenas multirresistentes. Hay muchos investigadores trabajando para encontrar posibles moduladores de los microbiomas digestivos de diferentes animales de granja (cerdos, pollos, vacas, ovejas, cabras y, por supuesto, especies de piscifactoría). Se buscan bacterias o levaduras, o sus partes, que tengan efecto sobre los principales patógenos digestivos de estos animales de granja y puedan ser añadidas al pienso como probióticos o postbióticos. Pero también se buscan bacteriófagos que permitan modular esos patógenos.

La idea es mantener o incrementar la conversión de pienso sin necesidad de añadir antibióticos en la dieta. También se ha trabajado intensamente en modular el microbioma del rumen del ganado con el fin de reducir la emisión de metano, y ya han aparecido los primeros resultados. Como en el caso de la agricultura, en este mundo de la ganadería, muchas multinacionales del sector están invirtiendo en la compra de pequeñas compañías especializadas en el microbioma digestivo de animales.

Pero aún hay más. La genómica nos permite ver patógenos virales o bacterianos en las matrices alimentarias, en las granjas o en las industrias de transformación agroalimentaria, aunque estén presentes a dosis muy bajas. En este último caso, el análisis del microbioma de empresas contaminadas por patógenos ha permitido descubrir situaciones impensables unos pocos años atrás. Por ejemplo, para que un determinado patógeno produzca biofilm y crezca es necesario que previamente haya crecido otra bacteria que no es patógena, pero produce un biofilm que actúa de sustrato para la llegada del patógeno.

Este tipo de realidades biológicas plantea soluciones de microbiología predictiva y, obviamente, la prioridad de cambiar la estrategia y actuar contra esa bacteria no patógena antes que contra el patógeno.

Los expertos en el sector agroalimentario opinan que el mercado del microbioma, que actualmente se cifra en 1,3 billones de dólares, alcanzará la cifra de 8,9 billones en los próximos diez años. Muy probablemente, el mayor negocio de futuro será la aplicación combinada del concepto de microbioma en la nutrición humana. Por ejemplo, la personalización del análisis del microbioma digestivo en el marco de la nutrición personalizada. De hecho, ya han aparecido compañías interesadas en el estudio del microbioma de diabéticos y el desarrollo de dietas y tratamientos.

Las cifras que pueden mover este tipo de negocios son muy altas. En todos estos desarrollos, el marco regulatorio jugará un papel decisivo. Será interesante ver en los próximos años como las diferentes regiones del planeta regulen y, consecuentemente, abran o cierren negocios en torno a estas aplicaciones.

Es importante recordar que durante los últimos años la investigación en torno al microbioma humano ha generado multitud de nuevos resultados, muchos de ellos totalmente inesperados. El microbioma ha comenzado a ser usual no solo en los debates científicos, sino también en la vida cotidiana. La visita a cualquier librería permite ver muchos libros de divulgación sobre el microbioma o sobre dietas que le afectan.

Lamentablemente, algunos de ellos están escritos por “influencers nutricionistas” con poca rigurosidad científica, pero hay otros muchos escritos por expertos en la materia que sí son de fiar. Este interés social implica enormes posibilidades comerciales. Podemos concluir que la ciencia del microbioma ha abierto muchas de ellas, algunas inesperadas, con importantes consecuencias económicas futuras, tanto en el sector agroalimentario como en el farmacéutico o veterinario.