viernes, abril 01, 2016

Nuestros indispensables inquilinos (Entrevista a Erica Sonnenburg)

Erica Sonnenburg
“Si el progreso es un mal tan grande, ¿Cómo es posible que no hagamos nada por deshacernos de él inmediatamente?… Estábamos hechos para vegetar, para dilatarnos en la inercia, y no para perdernos en la velocidad y en la higiene responsable de la enorme cantidad de seres desencarnados y asépticos que pululan por todas partes, de ese hormigueo de fantasmas donde todo se agita y nada está vivo. Una cierta dosis de suciedad es indispensable para el organismo (fisiología y mugre son términos intercambiables), por eso la perspectiva de una limpieza a una escala universal inspira una legítima aprensión. Deberíamos habernos atenido, piojosos y serenos, a la compañía de los animales, vivir al lado de ellos durante algunos milenios más, respirar el olor de los establos antes que el de los laboratorios, morir de nuestras enfermedades y no de nuestros remedios, dar vueltas alrededor de nuestro vacío y hundirnos suavemente en él… La civilización, nuestra droga, nos ha intoxicado a tal grado que nuestro apego a ella presenta los síntomas de un hábito mezclado con el éxtasis y de aborrecimiento. Tal y como va, acabará con nosotros, no hay duda; en cuanto a renunciar a ella, no podemos hacerlo, hoy menos que nunca.” E. M. Cioran.

«El mundo está cubierto de una pátina de mierda» Stan Falkow.

Llevamos dentro de nosotros una constelación de células vivas que interactúan en complejas coreografías que rara vez llegamos a comprender. Desde una perspectiva reduccionista todo sería un juego complicado que sigue reglas sencillas, y el todo sería de alguna forma el resultado de sumar las partes. Para el pesimismo de Emil Cioran fisiología y mugre son términos intercambiables. El sustrato de todo proceso vivo es algo grasiento y sucio que de modo milagroso se ordena en un todo relativamente coherente, ordenado, claro, despejado,….limpio. Pero yendo más allá no existiría nada parecido a la limpieza en la naturaleza, del mismo modo que la salud no podría deducirse de forma obvia de la ausencia de enfermedad, existiendo un continuo fisiológico entre la una y la otra. Nuestro afán por la limpieza llevaría implícito un deseo de muerte. Lo mismo que usamos para acabar con las malas hierbas destruye nuestros cultivos. Y el bien y el mal se confunden en las contradicciones de nuestro afán de supervivencia. ¿Qué debemos hacer, en semejante tesitura?

Quizás no debería sorprendernos tanto que la mayor parte de las células de nuestro cuerpo no sean de nuestro cuerpo pero así es. Albergamos vida en nuestras entrañas, una vida que nos precedió y nos sucederá, y que está de paso en nosotros, la auténtica y original vida, que se desenvuelve la mayor parte del tiempo y en gran medida en un ámbito espacial reducido compuesto de elementos moleculares y celulares: la vida de los microorganismos. Nosotros no estamos al mando, pero tenemos la ilusión de estarlo, que es sólo una de entre muchas ilusiones creadas por la selección natural para hacer que nos perpetuemos.

De nuestro interior podría sacarse una muestra representativa de lo más granado de la vida en la tierra. Nada se perdería si después se tirase por el retrete el cascarón vacío de nuestro cuerpo desinfectado. Porque no se puede concebir siquiera una vida sin vida, un organismo que se solace en la limpieza de la nada. Todos nuestros impulsos, y todas nuestras células, están diseñados para que perseveremos en un medio lleno de otra vida. Aunque nuestro cerebro esté diseñado para creer solamente lo que ve también lo está para asimismo diseñar él mismo artefactos que le permiten ver e imaginar más allá de los límites de sus sentidos. El primer ingenio de ese tipo es el lenguaje: permite crear realidades paralelas, desplazarse en el tiempo y el espacio sin mover otro músculo que los del aparato fonador, y, en fin, crear diversas ilusiones, pero también interpretar “realidades”.

Poco a poco nos vamos dando cuenta de que nuestro mundo es mucho más “ancho y profundo” de lo que habíamos imaginado y relatado. La Teoría de la Evolución por Selección Natural ensanchó los límites temporales y espaciales de nuestros cuerpos, ensalzando la continuidad de la vida, desde los más pequeños orígenes moleculares hasta los más cerebrales mamíferos. No hay fisuras, no hay grandes saltos. De principio a fin todo vida, en distintas formas. Y todo lo demás no es nada, ni puede serlo.

Ya la duda estaba sembrada cuando llenamos los estantes de la biblioteca de nuestro ADN con el Proyecto Genoma Humano. Un gran paso para la ciencia, pero un pequeño paso para el ser humano. Porque la inmensidad de lo que se ignoraba quedó patente al comenzar a comprender lo (poco) que se sabía. Nuestros genes son la receta con la que se cocina nuestro pastel en el desarrollo biológico. Algo así sugería Richard Dawkins, y era una metáfora apropiada, hasta cierto punto. El caso es que nuestro producto es un producto fermentado. Los microorganismos han contribuido significativamente en su elaboración. La receta tenía un ingrediente secreto, responsable en mayor grado del que creíamos de nuestra singularidad: la pluralidad de microorganismos que nos colonizaron (colon-izaron, gran parte de ellos en el colon) desde que nacimos hasta ahora, que pensamos en estas cosas. Cada uno tiene una historia personal, unas vivencias únicas, y también una microbiota que ha evolucionado en su interior siguiendo las reglas relativamente simples de la selección natural y engendrando una complejidad demasiado grande para que podamos cabalmente entenderla.

Otra metáfora de Dawkins, acaso la más sonada, es la del gen egoísta. No cabe duda de que nuestra constitución, nuestra fisionomía y nuestra fisiología tienen sus profundas raíces en nuestro genoma. Pero no sólo el egoísmo de nuestros genes participa en este “sucio” juego. También otros genes egoístas quieren pasar a través de las generaciones y seguir replicándose indefinidamente: los genes de nuestros huéspedes microbianos. Así, podríamos utilizar la metáfora del microbio egoísta para explicar también mucho de lo que somos. Cuando metemos algo en nuestra boca no estamos alimentando sólo a nuestras células, sino que estamos celebrando un banquete con billones de comensales. Y todos ellos tiene, metafóricamente hablando, claro, boca, y no solo para comer, sino también, y a su manera, para hablar. A través de diversos mensajeros químicos se comunican con nuestro sistema inmunitario, que tiene en el intestino su Gran Muralla, y, traspasando con algunos de esos mensajeros dicha muralla, con otras células de nuestro cuerpo. También el cerebro recibe emisarios. Y ya se ha comprobado que lo que “dicen” nuestros invitados tiene su “oído cocina” en el cerebro.

La Editorial Aguilar ha publicado un libro con un título llamativo, que hace pensar en algo entre reclamo publicitario de Restaurante Chino y Libro de Autoayuda nº “n”. Pero por muy extraño que parezca “El Intestino Feliz” es un libro indispensable. Su título original (The Good Gut) quizás no sea tan chillón, tan estruendoso y maloliente como un buen pedo, pero en Aguilar saben bien cómo mancharse las manos de caca para lograr muchos lectores. Ya lograron un notable éxito con esa basura llamada La Enzima Prodigiosa. Fue, de todos modos, un Best-Seller mundial de la pseudociencia más sucia e inmunda. Pero el Intestino Feliz, en medio de una salva de flatulencias pestilentes, brilla con la limpieza de la buena ciencia. Sus autores, Justin y Erica Sonnenburg, un matrimonio bien avenido de científicos de Stanford, nos muestran el estado actual del conocimiento sobre la microbiota humana, sus limitaciones y su potencial.

En nombre de ambos la Profesora Erica Sonnenburg nos respondió unas preguntas sobre su indispensable libro sobre nuestros indispensables inquilinos.

En inglés:

1.- Is the Human Microbiome Project the natural sucesor of Human Genome Project?

Absolutely! After the sequencing of the human genome there was a growing realization that our microbes were also extremely important to our biology. Understanding, on a genomic level, our associated bacteria is critical to understanding how the human body Works.

2.-Knowing the importance of microbiota, should we overcome the paradigm of the gene, the individuals and the groups? Could we talk the selfish microbio, in place of the selfish gene? Would it be more appropriate to look at the evolution as something that involves ecosystems more than species?

I think we need to think of the human body, not as a collection of human cells, but as a complex ecosystem consisting of both human cells and microbial cells. These microbes are equally important in defining what it means to be human so I think that we do need to look at human evolution in an ecosystem way instead of just looking at our human genes. Our human genome and microbial genome has had to co-evolve during the course of evolution in a way that is beneficial to both the human host and its microbial inhabitants.

3.-Microorganisms have gone from villains to superheroes although they are neither one thing nor the other, but different species struggling for life in all environments imaginable. Which of them should be labeled as heroes or villains in the struggle for existence that develops in our guts? When could a familiar guest becomes a hero or villain in our health and disease?

I think it is very difficult to assign good vs bad when it comes to microbes. While there are clear examples of bacteria that almost always cause disease, many microbes fall into an in-between category. How good or bad a microbe behaves probably has a lot to do with context. A good example of this is H. pylori. H. pylori can cause stomach ulcers in individuals so it seemed like an obvious bad guy. But now as we understand more about this microbe it is clear that H. pylori can also provide a benefit, protecting people from developing asthma or allergies. Also each person’s microbiota is somewhat unique, which means that what might be a well-behaving microbe in one individual may cause problems in someone else.

4.-Probably the best model to study evolution are the microorganisms, as they reproduce quickly and are many and varied. In our ontogeny they develop within us several phylogenies. What kind of ecosystem are we?

Humans contain a genome that adapts relatively slowly on an evolutionary time scale whereas our associated microbial genome can evolve quite quickly. This difference sets up the possibility that because of “modernization” i.e. industrial processed foods, antibiotics, increased sanitation, etc that our microbial genome has changed dramatically over the past 100 or so years but that our human genome has not been able to keep up. We think that much of the rise in Western disease that is occurring could be a result of having this new, modern microbiota inside of our more ancient human body.

5.-How do you think our species’ microbiome has evolved, from our first ancestors in Africa to the inhabitants of modern societies?

One of the most fascinating discoveries has been that modern-day hunter gatherers living in Africa and South America have a microbiota that is very similar to one another and yet very different from ours in the West. To us that suggests that the Western microbiota is vastly different to the microbiota that our ancestors had for most of humans’ time on this planet. These hunter-gatherers contain a very diverse collection of bacteria in their guts, the Western microbiota looks like it has deteriorated. We believe that this deterioration could be at the root of why we are seeing such a huge increase in autoimmune diseases, obesity, allergies, diabetes and other diseases of modern civilization.

6.-Changes in our way of life have made us vulnerable. Our increasingly complex civilization has paradoxically impoverished our external and internal environment. Is it occuring a perspective shift in science from a reductionist to an holistic approach? Should we learn to adapt to the environment rather than transform it according to our designs?

Yes, we need to think of the human body as an ecosystem that functions together and not just a collection of independently operating parts. I think in the future we will se a shift towards incorporating our understanding of the microbiota into personalized dietary recommendations as well as personalized medical treatment. We need to have an appreciation for the importance of the bacteria in our gut and be mindful in making lifestyle and medical decision that can support this community as opposed to harm it.

7.-Over a long time some types of psychological discomfort have been considered psychogenic or, at their best, psychosomatic. Now investigation is proving that a big deal of mental health problems could be originated in the guts. Could these concepts be turned round so that some mental problems can be addressed as somatic-psychic?

The connection between our gut bacteria and our brain is a new and exciting field of research. Right now we don’t have a good understanding how this connection works but it does appear that the connection is real and potentially quite powerful. I think in the future there will be treatments for diseases such as depression or anxiety that target the bacteria in the gut. It gets back to this idea that humans are an ecosystem and that our bacteria are wired into virtually all aspects of our biology.

8.-According to Leslie C. Aiello y Peter Wheeler’s Expensive-Tissue Hyphotesis, our species developed over the evolution a larger brain at the expense of a gut shortening. This would have been possible due to a diet improvement –i.e. adding proteins and animal fats, cooking… Apparently, a primate of our size should have –they argue- a longer gut. Do you believe that this hypothesis is soundly founded? What is you view about our neurogastrointestinal system “in the light of evolution”?

This is a very interesting question. Unfortunately we don’t have a good answer for this. It is interesting to speculate that the microbiota, by helping us digest food and extract calories, allowed us to shorten our colon and expand our brain, but we don’t know if this is the case.

9.-What are you working on now? What mystery would you dream to unravel?

Right now we are focused on the impact of diet on the gut microbiota and the implications for human health. It is clear that diet is one of the biggest levers we have to control the community of bacteria that live in our gut, the question is can we, through diet, affect the microbiota in a way that is beneficial to our health. Our work has shown that dietary fiber found in fruits, vegetables, legumes, nuts, grains, and seeds is critical to the health of our gut bacteria.

La Gran Muralla de la Mucosa (verde chillón). Células Humanas abajo a la derecha, células del microbioma arriba a la izquierda.
 

En castellano:

1.- ¿Es el Proyecto Microbioma Humano el sucesor natural del Proyecto Genoma Humano?

¡Completamente! Tras secuenciar el genoma humano surgió una conciencia creciente de que los microbios eran también de una extraordinaria importancia para nuestra biología. Comprender, a nivel genómico, nuestras bacterias asociadas, es fundamental para comprender cómo funciona nuestro organismo.

2.- Sabiendo la importancia que tiene la microbiota, ¿deberíamos superar el paradigma del gen, los individuos y los grupos? ¿Podríamos hablar del microbio egoísta, antes que del gen egoísta? ¿Sería más apropiado ver la evolución como algo que involucra a los ecosistemas más que a las especies?

Creo necesario pensar en el cuerpo humano no como una colección de células humanas, sino como un ecosistema complejo compuesto de células humanas y microbianas. Estas últimas son igualmente importantes en la definición de lo que significa ser humano, así que creo que deberíamos mirar nuestra evolución desde una perspectiva ecosistémica en lugar de fijarnos exclusivamente en los genes humanos. El genoma humano y el microbiano han tenido que co-evolucionar en el curso de la evolución biológica de un modo que resultara beneficioso tanto para el hospedador humano como para sus huéspedes microbianos.

3.- Los microorganismos han pasado de villanos a superhéroes pese a no ser ni una cosa ni otra, sino diversas especies que luchan por la existencia en todo ambiente imaginable. ¿Cuáles de entre ellos deberían ser etiquetados como héroes o cuáles como villanos en la lucha por la existencia que se desarrolla en nuestras entrañas? ¿Cuando podrían unos huéspedes habituales convertirse en héroes o villanos en nuestro binomio salud/enfermedad?

Pienso que resulta muy difícil determinar quién es bueno y quién malo cuando se trata de microbios. Aunque hay claros ejemplos de bacterias que provocan casi siempre enfermedades, muchos microbios caen en una categoría intermedia. Lo bien o mal que se comporte un microbio tendrá probablemente mucho que ver con el contexto. Un buen ejemplo de esto sería la H. pylori. H. pylori puede generar úlceras en el estómago de la gente, así que podría presentarse como el clásico bicho malo. Sin embargo a medida que vamos entendiendo más sobre este microbio se hace evidente que H. pylori también puede proporcionar beneficios, protegiendo a su hospedador humano del desarrollo de asma o alergias. También la microbiota de cada persona particular resulta ser única, de forma que un microbio que tuviera buen comportamiento en un individuo quizás pudiera causar problemas en algún otro.

4.- Probablemente el mejor modelo para estudiar la evolución sean los microorganismos, ya que se reproducen rápidamente y son muchos y variados. En nuestra ontogenia desarrollan dentro de nosotros varias filogenias. ¿Qué clase de ecosistema somos?

En una escala de tiempo evolutiva el genoma humano se adapta de un modo relativamente lento, mientras que el de sus bacterias asociadas puede hacerlo bastante deprisa. Estas diferentes velocidades establecen la posibilidad de que a causa de la “modernización” que implica alimentos procesados industrialmente, antibióticos, aumentos en la higiene, etc nuestro genoma microbiano haya cambiado drásticamente en los últimos 100 años más o menos, mientras nuestro genoma humano se ha mostrado incapaz de mantener el ritmo. Creemos que gran parte del incremento de la morbilidad que se está produciendo en Occidente podría ser resultado de tener esta nueva y moderna microbiota dentro del más ancestral diseño evolutivo de nuestro cuerpo humano.

5.- ¿Cómo cree que ha evolucionado el microbioma de nuestra especie, desde nuestros primeros antepasados ​​en África hasta los habitantes de las sociedades modernas?

Uno de los descubrimientos más fascinantes que se han hecho sobre esto es el de lo similar que son entre sí las microbiotas de los cazadores-recolectores de hoy en día que viven en África y América del Sur y lo muy diferentes que son ambas de nuestra microbiota occidental. Esto nos sugiere que la microbiota occidental es muy diferente a la microbiota que tuvieron nuestros antepasados ​​durante la mayor parte del tiempo que han poblado los seres humanos este planeta. Mientras estos cazadores-recolectores contienen una gran variedad de bacterias en sus intestinos, la microbiota occidental parece haber menguado. Creemos que este deterioro pudiera estar en la raíz del enorme incremento de las enfermedades autoinmunes, las alergias, la obesidad, la diabetes y otras enfermedades en la civilización moderna.

6.- Los cambios en nuestro estilo de vida nos han vuelto vulnerables. Nuestra civilización cada vez más compleja, paradójicamente, ha empobrecido nuestro medio externo e interno. ¿Se está dando un cambio de perspectiva en la ciencia desde un enfoque reduccionista a otro más holístico? ¿Deberíamos aprender a adaptarnos al medio natural en lugar de transformarlo según nuestros diseños?

Sí, es necesario que pensemos en el cuerpo humano como en un ecosistema que funciona como un conjunto y no como un agregado de partes que operan independientemente. Creo que en el futuro veremos un cambio en el sentido de que incorporaremos nuestro conocimiento de la microbiota en recomendaciones dietéticas y tratamientos médicos personalizados. Tenemos que apreciar la importancia que tienen las bacterias de nuestras tripas y ser abiertos de mente a la hora de tomar decisiones médicas y de estilo de vida que puedan afectar positivamente a esta comunidad (microbiana) en lugar de perjudicarla.

7.- Durante mucho tiempo algunos tipos de malestar psicológico se han considerado psicógenicos o, en el mejor de los casos, psicosomáticos. Ahora la investigación está demostrando que una gran cantidad de problemas de salud mental podría tener su orígen en nuestras vísceras. ¿Podríamos dar la vuelta a estos conceptos para poder considerar algunos de estos problemas mentales como somático-psíquicos?

La conexión existente entre nuestras bacterias intestinales y nuestro cerebro es un nuevo y excitante campo de investigación. Aún no tenemos una comprensión precisa de cómo funciona esta conexión, pero la conexión sí parece ser real, y bastante fuerte en potencia. Creo que en el futuro habrá tratamientos para enfermedades como la depresión o la ansiedad que se dirigirán a las bacterias del intestino. Esto nos lleva de nuevo a la idea de que el ser humano es un ecosistema y que nuestras bacterias están conectadas con prácticamente todos los aspectos de nuestra biología.

8.- De acuerdo con la Hipótesis del Tejido Costoso de Leslie C. Aiello y Peter Wheeler, nuestra especie desarrolló a lo largo de la evolución un cerebro más grande a expensas del acortamiento del intestino. Esto habría sido posible debido a una mejora de la dieta -con la adición de proteínas y grasas animales, cocinado… Al parecer, un primate de nuestro tamaño debiera tener –según argumentan- un intestino más largo. ¿Cree que esta hipótesis tiene bases sólidas? ¿Cuál es su punto de vista sobre nuestro sistema neurogastrointestinal “a la luz de la evolución”?

Es una buena pregunta. Pero por desgracia no tenemos una buena respuesta para ella. Es interesante especular sobre sí la microbiota, ayudando a digerir los alimentos y la extracción de calorías pudo habernos permitido acortar nuestro colon y expandir nuestro cerebro, pero no sabemos si ése es el caso.

9.- ¿En qué está trabajando ahora? ¿Qué misterio soñaría desentrañar?

En este momento estamos centrados en el impacto de la dieta sobre la microbiota intestinal y las implicaciones que ello tiene para la salud humana. Está claro que la dieta es uno de los mejores medios para controlar la comunidad de bacterias que viven en nuestro intestino, pero la cuestión es si podemos, a través de la dieta, afectar a la microbiota de una manera que sea beneficiosa para nuestra salud. Nuestro trabajo ha demostrado que la fibra dietética que se encuentra en frutas, verduras, legumbres, frutos secos, cereales y semillas es fundamental para la salud de nuestras bacterias intestinales.