Una dieta alta en grasa y baja fibra occidental perjudica severamente la capacidad del microbioma intestinal para recuperarse del tratamiento con antibióticos, lo que puede dejar a las personas vulnerables a infecciones peligrosas, según investigaciones de la Universidad de Chicago Publicado esta semana en Nature.
El estudio revela que los ratones que consumían una dieta occidental experimentaron una interrupción de microbiomas prolongados después de los antibióticos, mientras que aquellos que comen alimentos ricos en fibra se recuperaron rápidamente a través de un proceso de sucesión natural que restauró la diversidad microbiana y las funciones protectoras.
“Nos sorprendió mucho lo dramáticamente diferente que es el proceso de recuperación en los ratones de la dieta de estilo occidental frente a la más saludable”, dijo Megan Kennedy, autora principal y estudiante en el programa de capacitación de científicos médicos en Uchicago.
El equipo de investigación, dirigido por Eugene B. Chang, MD, profesor de medicina de Martin Boyer en Uchicago, encontró que los ratones con dieta regular de chow (alta en fibras vegetales, baja en grasas) reconstruyeron sus comunidades microbianas intestinales rápidamente después del tratamiento con antibióticos a través de una serie cuidadosamente orquestada de pasos ecológicos. En contraste, los ratones en dietas occidentales (alta en grasa, baja fibra) permanecieron en un estado severamente interrumpido durante al menos nueve semanas.
Esta interrupción dejó los ratones de dieta occidentales vulnerables a la infección por Salmonella, un patógeno intestinal que normalmente no puede establecer una infección en ratones con comunidades intestinales sanas.
Los investigadores emplearon un modelado metabólico sofisticado para descubrir por qué el entorno dietético afecta tan profundamente la recuperación. Su análisis reveló que las dietas ricas en fibra promueven relaciones de alimentación cruzada beneficiosas entre diferentes especies bacterianas, esencialmente creando un ecosistema donde los microbios se apoyan entre sí a través de subproductos metabólicos.
Sin embargo, las dietas occidentales promueven el dominio por una sola cepa bacteriana que monopoliza los nutrientes disponibles sin apoyar la diversidad comunitaria. Este desequilibrio ecológico evita el desarrollo de una comunidad microbiana sana y compleja que puede resistir los patógenos.
Chang compara el efecto de los antibióticos en las bacterias intestinales con un fuego forestal. “El microbioma intestinal de los mamíferos es como un bosque, y cuando lo dañas, debe tener una sucesión de eventos que ocurran en un orden específico para restaurar su salud anterior”, explicó. “Cuando está en una dieta occidental, esto no sucede porque no proporciona los nutrientes para los microbios correctos en el momento adecuado para recuperarse”.
Quizás lo más sorprendente, el equipo de investigación encontró que el trasplante de microbiota fecal (FMT), un procedimiento que introduce bacterias saludables de un donante, era ineficaz al restaurar las comunidades microbianas en ratones con dietas occidentales. Solo la intervención dietética restauró con éxito la salud del microbioma.
“No parece importar qué microbios estás poniendo en la comunidad a través de FMT, incluso si se combina de todas las formas posibles con el trasplante ideal”, señaló Kennedy. “Si los ratones están en la dieta equivocada, los microbios no se adhieren, la comunidad no se diversifica y no se recupera”.
Los hallazgos representan un cambio de paradigma en nuestra comprensión de la restauración del microbioma. Si bien FMT ha ganado popularidad como tratamiento para infecciones intestinales obstinadas, este estudio sugiere que la intervención dietética puede ser un enfoque más fundamental para la recuperación de microbiomas.
La investigación conlleva implicaciones significativas para la salud humana, particularmente dado el alto consumo de dietas de estilo occidental de los estadounidenses y el uso frecuente de antibióticos. Los pacientes sometidos a tratamientos contra el cáncer o trasplantes de órganos, que a menudo reciben múltiples cursos de antibióticos, podrían beneficiarse particularmente de las intervenciones dietéticas que reconstruyen las comunidades intestinales sanas.
El estudio también destaca el potencial de los alimentos como medicina. “Me he convertido en un creyente de que la comida puede ser medicinal”, dijo Chang. “De hecho, creo que la comida puede ser prescriptiva, porque en última instancia podemos decidir qué componentes de alimentos están afectando qué poblaciones y funciones del microbioma intestinal”.
Para las personas a punto de someterse a un tratamiento con antibióticos, la investigación sugiere que aumentar el consumo de alimentos ricos en fibra como frutas, verduras y granos integrales podría ayudar a que su microbioma intestinal se recupere más rápidamente después.
Los investigadores ahora están explorando métodos para lograr beneficios similares sin cambios dietéticos drásticos, potencialmente a través de suplementos específicos que respaldan la recuperación de microbiomas incluso con dietas subóptimas.
El estudio fue apoyado por los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación de Investigación Gastrointestinal de Chicago, la Fundación Simons, el Departamento de Energía de los Estados Unidos y los colaboradores de la Universidad China de Hong Kong.
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