Gain new perspectives for faster progress directly to your inbox.
Microbioma: de una hipótesis centenaria a una industria multimillonaria
¿Qué órgano del cuerpo pesa 2 kg y es mayor que el cerebro humano medio? Es posible que el microbioma intestinal no sea la primera respuesta que se nos viene a la cabeza, a pesar de que ha recibido el sobrenombre de "órgano olvidado" por su enorme influencia en la fisiología y la patología.
En el siglo XX, el microbiólogo y premio Nobel ruso Élie Metchnikoff planteó por primera vez la posibilidad de manipular el microbioma intestinal con bacterias beneficiosas para el anfitrión presentes en el yogur con el objeto de mejorar la salud y retrasar el envejecimiento. Esta hipótesis centenaria ha dado pie a una industria multimillonaria desde que, por su intensa actividad, Forbes bautizara la década de 2010 como "La década del microbioma". En 2023 se ha estimado que el mercado global del microbioma humano tiene un valor de 269 millones de dólares, y se prevé que llegue a 1370 millones en 2029 y crezca con una tasa de crecimiento anual compuesto del 31,1 % en ese periodo.
Influencia del microbioma intestinal en nuestra salud
Los cuatro filos dominantes que residen en el intestino humano son Firmicutes (que contiene Lactobacilli), Bacteroidetes, Actinobacteria (que contiene Bifidobacteria) y Proteobacteria. La microbiota humana colabora estrechamente con el tracto gastrointestinal para llevar a cabo cinco funciones principales, entre ellas favorecer la maduración del tracto digestivo, proporcionar una barrera frente a patógenos y toxinas y fomentar el desarrollo del sistema inmunitario.
- Facilitar la digestión.
- Favorecer la maduración del tracto gastrointestinal.
- Proporcionar una barrera frente a patógenos y toxinas.
- Desempeñar un papel protector y favorecer el desarrollo del sistema inmunitario.
- Facilitar la síntesis de vitaminas esenciales, como la vitamina B.
El extenso material genético codificado en el microbioma intestinal puede sintetizar enzimas con unas versátiles funciones metabólicas y mantener funciones importantes del anfitrión, como los ácidos grasos de cadena corta, los ácidos biliares, los derivados del triptófano y el indol y los neurotransmisores.
Cualquier alteración del microbioma intestinal puede desencadenar procesos patológicos, como enfermedades del sistema digestivo (p. ej., enfermedad inflamatoria intestinal), trastornos neurodegenerativos y metabólicos, y cáncer. En concreto, ahora se sabe que el intestino y el sistema nervioso central se comunican a través del eje intestino-cerebro. La mayoría de las enfermedades gastrointestinales son el resultado de alteraciones en la transmisión en el eje intestino-cerebro influenciadas por factores genéticos y ambientales. El eje intestino-cerebro es una diana atractiva para el desarrollo de tratamientos novedosos para una lista creciente de trastornos relacionados con la salud mental y digestiva.
Tendencias en la investigación del microbioma intestinal
CAS identificó más de 250 000 artículos científicos (principalmente artículos de revistas y patentes) relacionados con el microbioma o la microbiota intestinal. De ellos, casi 15 000 giraban en torno a diversos aspectos de la salud mental e intestinal. La literatura científica relacionada con el microbioma ha experimentado un gran aumento a lo largo de la última década, y se ha producido un crecimiento exponencial de los artículos de revistas entre 1997 y 2022 (figura 1). El número de patentes creció rápidamente hasta 2004, lo que podría indicar una correlación con la acumulación inicial de conocimiento y su transferencia a aplicaciones patentables. Tras ese periodo, se produjo un estancamiento de la actividad representado por la meseta de la figura 1.
Un examen de los principales conceptos tratados en las publicaciones (aproximadamente 4500 en total) relacionados con la investigación del microbioma intestinal en la salud mental e intestinal reveló que “inmunidad” (>4000 documentos) y “microbioma intestinal” (>3500 documentos) eran los dos conceptos más repetidos en esa área. El concepto “relación intestino-cerebro” presentó la tasa de crecimiento más alta entre 2021 y 2022 (figura 1).
Se detectaron correlaciones entre la microbiota intestinal y los trastornos mentales, metabólicos y del sistema digestivo, las enfermedades cardiovasculares y neurodegenerativas, diversos tipos de cáncer y enfermedades inmunitarias y autoinmunitarias (figura 2).
La disbiosis, un desequilibrio de la estructura del microbioma que termina generando cambios patológicos, fue una tendencia especialmente destacada en las publicaciones analizadas, en las que también se encontraron otras tendencias temáticas como depresión, enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson y neurodegeneración (figura 3).
Principales actores en el sector del microbioma
Un informe de 2022 estima que más de 130 empresas especializadas en el microbioma están evaluando más de 200 tratamientos en diversas fases de desarrollo. Las principales organizaciones académicas responsables de las publicaciones en revistas fueron universidades e institutos de investigación, con la University College Cork, la Academia China de la Ciencia, la Universidad de California y la Universidad McMaster a la cabeza.
En cuanto a la actividad de patentes, entre los principales centros médicos y universidades se incluyen la Universidad de California y la Universidad Johns Hopkins, mientras que Ares Medical y Merck están entre los cesionarios de patentes más destacados (figura 4).
La inversión privada está creciendo con rapidez en la investigación sobre el microbioma, lo que respalda el potencial clínico de los prebióticos, los probióticos y el microbioma intestinal en general. La inversión anual media en este sector ha aumentado desde aproximadamente 2000 millones de dólares en el periodo 2014-2017 a algo más de 20 000 millones en 2021. Los datos de inversión muestran con claridad un reciente aumento del interés comercial por los bióticos y su potencial en el espacio terapéutico.
Entre los inversores activos más notables se incluyen el grupo francés de capital riesgo Seventure Partners, los innovadores norteamericanos del campo de las ciencias médicas y biológicas Flagship Pioneering, la compañía biotecnológica británica Microbiotica y la compañía sueca especializada en los probióticos Biogaia.
Panorama de los ensayos clínicos para el tratamiento de los trastornos de salud mental y digestivos
Se han completado varios ensayos clínicos importantes y hay varios más en curso en los que se investiga el uso de bióticos en trastornos digestivos y de salud mental (tabla 1).
Tabla 1. Ensayos clínicos completados y en curso en los que se investiga el uso de bióticos en trastornos digestivos y de salud mental.
| Área de interés | Tratamiento | Promotor | Descripción general del estudio |
|---|---|---|---|
| Estreñimiento funcional | Enema retrógrado del colon con sobrenadante fecal | Hospital de Shengjing, China | Ensayo clínico aleatorizado que investiga la eficacia y la seguridad del enema retrógrado de colon con trasplante de microbiota fecal en el tratamiento del estreñimiento funcional pediátrico (NCT05035784) |
| Síndrome del intestino irritable (SII) | Microbiota de heces sanas | Helse Fonna, Noruega | La intervención de trasplante de microbiota fecal redujo sustancialmente los síntomas de SII y la fatiga y proporcionó una mayor calidad de vida a dos y tres años (NCT03822299) |
| MRx1234 (Blautia hydrogenotrophica) | 4D pharma plc | Los datos del ensayo clínico aleatorizado en fase II respaldan el uso de MRx1234 (durante ocho semanas) tanto en el SII con estreñimiento como en el SII con diarrea (NCT03721107) | |
| VSL#3; ocho cepas entre las que se incluyen Streptococcus, Lactobacillus, Bifidobacteria | Centro Médico Kaplan-Harzfeld, Israel | Estudio PROAGE: el uso diario de probióticos durante 45 días en pacientes geriátricos hospitalizados se asoció con una reducción notable de la diarrea y el estreñimiento y con un aumento sustancial de seroalbúmina, prealbúmina y proteína en pacientes de 80 años o más (NCT00794924) | |
| Cápsulas probióticas de varias cepas con cuatro especies de Bifidobacterium, cinco de Lactobacillus y una de Streptococcus | Instituto Conmemorativo Centro de Salud Infantil, Polonia | Ensayo clínico aleatorizado que demostró que ocho semanas de tratamiento probiótico se asociaron con mejoras sustanciales de la gravedad y los síntomas del SII en pacientes con SII con diarrea acusada (NCT04662957) | |
| Trastornos de la salud mental | Bebida probiótica que contiene la cepa Shirota de Lactobacillus casei | Consejo Indio de Investigación Médica/Yakult Honsha Co., LTD | Ensayo clínico aleatorizado de prueba de concepto que demostró que los probióticos consumidos durante cuatro semanas producían una alteración sutil de la actividad cerebral y la conectividad funcional en sujetos sanos que realizaban una tarea exigente sin efectos importantes en la composición de la microbiota fecal (NCT03615651) |
| Lacticaseibacillus paracasei (Lpc-37®) | Chr Hansen, Dinamarca | Ensayo clínico aleatorizado en fase piloto que investiga la eficacia de dos probióticos administrados durante 12 semanas a adultos con síntomas depresivos (definidos como una puntuación de 20-40 en el Inventario de Depresión de Beck [BDI-II]; NCT05564767) | |
| Bifidobacterium adolescentis o combinación de Lactocaseibacillus rhamnosus LGG y Bifidobacterium BB-12 | Chr Hansen, Dinamarca | Ensayo clínico aleatorizado en fase piloto que investiga la eficacia de dos probióticos administrados durante 12 semanas a adultos con síntomas depresivos (definidos como una puntuación de 20-40 en el Inventario de Depresión de Beck [BDI-II]; NCT05564767) | |
| Insomnio | Cápsulas de trasplante de microbiota fecal | Tercera Universidad Médica Militar, China | Ensayo clínico aleatorizado que investiga si las cápsulas de trasplante de microbiota fecal administradas durante cuatro semanas pueden mejorar el sueño en pacientes con insomnio y su efecto en la microbiota intestinal y sus metabolitos, factores inflamatorios, neurotransmisores y hormonas sexuales en la sangre periférica (NCT05427331) |
Más allá del intestino: el potencial creciente del microbioma
En la última década se ha producido una transformación en nuestra visión de las bacterias naturales y su efecto en nuestra salud. Existe una amplia actividad de investigación sobre el uso de las terapias relacionadas con el microbioma para la prevención y el tratamiento de trastornos digestivos y de la salud mental, en paralelo a un interés creciente por parte de las compañías farmacéuticas. Se han desarrollado colaboraciones importantes entre empresas biotecnológicas, instituciones académicas y compañías farmacéuticas. En este contexto, es de esperar que surjan nuevas asociaciones a medida que evolucionen los campos de interés en la investigación. Más allá del eje intestino-cerebro, están apareciendo mercados secundarios en áreas como la dermatología, la oncología, la neumología y el estilo de vida general, lo que sugiere que la manipulación de la microbiota se convertirá pronto en un medio intrínseco para optimizar nuestra salud.
