martes, 4 de abril de 2017

Madres que alimentan a bacterias, por la cuenta que les trae #La Ciencia y sus Demonios #noticias


Desde siempre se ha considerado que la leche materna humana es el alimento natural producido por una madre para sustentar a su recién nacido. Sin embargo, estudiado desde el punto de vista evolutivo esta definición se queda demasiado corta, puesto que aunque resulte sorprendente, una de las funciones naturales de la leche materna consiste en alimentar también a infinidad de bacterias.


Desde el punto de vista nutricional la leche materna es una compleja mezcla de carbohidratos, grasa, minerales, proteínas y vitaminas que permiten la completa alimentación de los bebés en una de las etapas más críticas del desarrollo. En esa mezcla destacan los oligosacáridos que son el tercer componente más abundante de la leche. Estos oligosacáridos de la leche maternal están compuestos por mezclas de 5 monosacáridos diferentes: glucosa, galactosa, N-acetilglucosamina, fucosa y ácido siálico formando estructuras complejas tal y como se indica en la siguiente figura.


Sin embargo, a lo largo de los años se ha venido descubriendo que a diferencia del resto de nutrientes, que podían ser asimilados directamente por el infante, estos oligosacáridos de la leche materna no pueden ser digeridos por los bebés puesto que carecen de las enzimas necesarias para su degradación a monosacáridos, de tal manera que estos azúcares siguen quedando en gran medida intactos durante su paso por el colon, el último componente del intestino grueso antes del recto. Ello, desde el punto de vista biológico sería un verdadero sinsentido, ya que si la evolución se caracteriza por algo es por ser cicatera y ahorradora hasta extremos insospechados, de tal manera que cualquier componente, proceso o comportamiento biológico que no tenga relación directa con la supervivencia de los individuos desaparece rápidamente por esa siempre inexorable selección natural. Y que una recién parturienta esté fabricando entre 20 y 25 gramos de estos carbohidratos por litro de leche [1 y 2], concentración que a medida que pasan las semanas de lactancia disminuye hasta los 5-20 g/L, cantidades que aun así todavía exceden las de las proteínas totales de la leche, sería un dispendio biológico de tal magnitud que no podría haber sido permitido por los procesos evolutivos. Así que si este alimento no sirve directamente al bebé ¿a quién están alimentado tan cuidadosamente las madres humanas?

Pues a pesar de que los humanos tenemos la errónea costumbre de considerarnos como una entidad única, cúspide de la Naturaleza o de la Creación (dependiendo de si el punto de vista es secular o religioso) nuestra especie en realidad es un genoma extendido, resultado de la suma simbionte de un ADN sapiens más el material genético de innumerables bacterias llamadas microbiota simbiótica que, aunque pesan en total unos escasos 200 gramos, es una complejísima mezcla de alrededor de 100 billones de microorganismos que viven prácticamente en todo nuestro cuerpo: ojos, boca, nariz, aparato digestivo, órganos sexuales, piel, etc., microrganismos que ayudan en la digestión del alimento, producen vitaminas esenciales y protegen contra la colonización de otros microorganismos que pueden ser productores de enfermedad y muerte entre otras variadas funciones. Es por ello que sin estos minúsculos simbiontes la vida humana sería imposible y tal es así, que los bebés humanos que mientras se alojan dentro del entorno protegido del útero materno se encuentran libres de cualquier microorganismo (ya que la madre suministra a través del cordón umbilical todo lo necesario para el desarrollo del feto) necesitan al nacer de hacerse con una colección de estos tan necesarios compañeros de supervivencia.

¿Y cómo consiguen los más que indefensos bebés humanos su correspondiente colección de imprescindibles bacterias simbiontes? Pues como la Naturaleza es sabia, en el momento del nacimiento el bebé pasa por el estrecho canal del parto y luego por la vagina materna, que se encuentra tapizada por esas bacterias beneficiosas, de tal manera al salir al mundo exterior el recién nacido se encuentra empapado por los fluidos maternos que han arrastrado innumerables bacterias maternas, las cuales empiezan inmediatamente a colonizar ojos, nariz, boca y a partir de ahí todo el aparato digestivo del recién nacido.

Y lo más llamativo del caso es que la flora vaginal de una mujer cambia con el embarazo, de tal manera que hasta al menos un mes después del nacimiento, la microbiota de las madres no recupera sus niveles basales previos al embarazo en un proceso que parece especialmente seleccionado para transferir ciertos microorganismos y no otros a su minúsculo retoño. Este hecho hizo discurrir a algunos investigadores sobre los cambios acaecidos en el nacimiento de ya multitud de niños, que en lugar

de nacer por vía natural necesitan de cesárea y su posible relevancia fisiológica y también patológica. Así los bebés nacidos mediante parto natural presentan diferente microbioma que los nacidos por cesárea, ya que como estos últimos no pueden impregnarse de las bacterias maternas acaban adquiriendo las primeras que encuentran en sus primeros instantes de vida autónoma, es decir las bacterias del entorno hospitalario, que son diferentes y mucho más peligrosas que las transferidas por la madre.

Ello ha sugerido a algunos investigadores que la mayor incidencia de enfermedades como el autismo que se dan en niños nacidos por cesárea pudiera estar relacionada con esa descompensación bacteriana, de tal manera que por ello algunos investigadores están trabajando en una técnica consistente en empapar una gasa con una solución salina e introducirla en la vagina de la madre antes del parto. Inmediatamente después de la cesárea y lo más rápidamente posible se pasa por la boca, los ojos y la piel del bebé esta gasa impregnada con los microorganismos de la madre para que así el recién nacido pueda ser colonizado por bacterias más "naturales".


Es más, también el tipo de lactancia: materna o biberón afecta a la composición de la flora bacteriana de los niños, porque como se ha indicado antes la leche materna es muy rica en esos oligosacáridos que sirven de alimento específico para esas bacterias beneficiosas que llevan interaccionado milenios con nuestra especie, desde el ya lejano momento en el que ni siquiera éramos sapiens, y que sin su menú especial no pueden proliferar de la misma manera que cuando el bebé se alimenta con la leche materna.


Y la transferencia de bacterias de la madre a su bebé no termina en el momento del parto, ya que se ha demostrado que (de la manera más sorprendentemente llamativa) ciertas bacterias anaerobias presentes en el intestino de la madre (y que por tanto no pueden sobrevivir en presencia de oxígeno ni salir por la vagina) pasan durante la lactancia desde el intestino al seno materno y de ahí a la leche secretada. ¿Y cómo se mueven las bacterias por todo el cuerpo humano femenino? Pues increíblemente no van solas, sino que son transportadas por unas células del sistema inmune denominadas células dendríticas, que las recogen del lumen del intestino, luego estas células dendríticas pasan la barrera de enterocitos intestinales, viajan hacia el nódulo linfático más próximo y ahí toman esas autopistas que son los vasos sanguíneos o los vasos linfáticos hasta llegar a las glándulas mamarias, en donde liberan a las bacterias dentro de las minúsculas gotas de leche recién sintetizada ¡sorprendente a más no poder! tal y como se resume en la siguiente figura.

De tal manera que al final bebé no sólo está mamando alimento para él y para sus bacterias comensales, sino que con la lactancia materna también está recibiendo de manera constante nuevos aportes bacterianos que completan la diversidad de microorganismos beneficiosos que necesita.

Pero es más, recientes estudios están demostrando que, tal y como se muestra en la siguiente figura


estos oligosacáridos (conocidos por sus siglas en inglés HMO) (A) no sólo son prebióticos que sirven como sustratos metabólicos para las bacterias beneficiosas (de color verde en la figura) y les proporcionan una ventaja de crecimiento sobre los potenciales patógenos (púrpura), sino que tienen otra multitud de funciones tales como (B) ser antimicrobianos antiadhesivos que sirven como señuelos del receptor de glicano soluble y prevenir la unión de patógenos a las mucosas del bebé; (C) influir directamente en las células epiteliales intestinales y modular su expresión génica, lo que conduciría a cambios en los glicanos de la superficie celular y otras respuestas celulares; (D) modular la producción de citocinas linfocitarias, lo que conduce potencialmente a una respuesta inmune más equilibrada; (E) reducir las interacciones célula-célula mediadas por selectina en el sistema inmune y disminuir la adhesión de leucocitos a las células endoteliales activadas, lo que podría conducir a una reducción de la infiltración y una menor activación de leucocitos de la mucosa y (F) proporcionar ácido siálico como nutriente potencialmente esencial para el desarrollo y la cognición del cerebro.

En resumen, que por el bien de su propio vástago la madre consume enormes recursos y desarrolla fascinantes estrategias para que su hijo no se enfrente solo al mundo, sino que vaya perfectamente acompañado de unos microscópicos, pero importantísimos aliados que le ayudarán a sobrevivir y a desarrollarse.

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