El grupo de bacterias llamadas Enterobacteriaceae, que incluye Klebsiella pneumoniae, Shigella, E. coli y otras, está presente en niveles bajos como parte de un microbioma intestinal humano saludable. Pero en niveles altos (causados, por ejemplo, por un aumento de la inflamación en el cuerpo o por comer alimentos contaminados), estos microbios pueden causar enfermedades. En casos extremos, un exceso de Enterobacteriaceae en el intestino puede ser potencialmente mortal.
por la Universidad de Cambridge
Los investigadores han utilizado métodos computacionales, incluida la inteligencia artificial, para analizar la composición del microbioma intestinal de más de 12.000 personas en 45 países a partir de sus muestras de heces. Descubrieron que la «firma» del microbioma de una persona puede predecir si es probable que el intestino de esa persona esté colonizado por Enterobacteriaceae. Los resultados son consistentes en diferentes estados de salud y ubicaciones geográficas.
Los investigadores identificaron 135 especies de microbios intestinales que se encuentran comúnmente en ausencia de Enterobacteriaceae, lo que probablemente protege contra la infección .
Entre las especies intestinales protectoras, se destaca un grupo de bacterias llamadas Faecalibacterium, que producen compuestos beneficiosos llamados ácidos grasos de cadena corta al descomponer la fibra presente en los alimentos que consumimos. Esto parece proteger contra las infecciones causadas por una variedad de bacterias del grupo Enterobacteriaceae que causan enfermedades.
Los investigadores sugieren que comer más fibra en nuestra dieta favorecerá el crecimiento de bacterias buenas y desplazará a las malas para reducir significativamente el riesgo de enfermedades.
Por el contrario, tomar probióticos (que no modifican directamente el entorno del intestino) tiene menos probabilidades de afectar la probabilidad de infección por Enterobacteriaceae.
Los resultados se publican en la revista Nature Microbiology .
«Nuestros resultados sugieren que lo que comemos es potencialmente muy importante para controlar la probabilidad de infección con una variedad de bacterias, incluidas E. coli y Klebsiella pneumoniae, porque esto cambia nuestro entorno intestinal y lo vuelve más hostil a los invasores», dijo el Dr. Alexandre Almeida, investigador del Departamento de Medicina Veterinaria de la Universidad de Cambridge y autor principal del artículo.
Agregó: «Al comer fibra en alimentos como vegetales, frijoles y granos integrales, podemos proporcionar la materia prima para que nuestras bacterias intestinales produzcan ácidos grasos de cadena corta , compuestos que pueden protegernos de estos gérmenes patógenos».
La Klebsiella pneumoniae puede causar neumonía, meningitis y otras infecciones. El alarmante aumento mundial de la resistencia a los antibióticos de este patógeno bacteriano ha llevado a los científicos a buscar nuevas formas de mantenerlo bajo control, al igual que otras bacterias infecciosas similares.
«Con tasas más altas de resistencia a los antibióticos, tenemos menos opciones de tratamiento disponibles. El mejor enfoque ahora es prevenir que se produzcan infecciones en primer lugar, y podemos hacerlo reduciendo las oportunidades de que estas bacterias causantes de enfermedades prosperen en nuestro intestino», dijo Almeida.
Una nueva comprensión de las interacciones entre los microbios intestinales
En estudios anteriores para comprender las interacciones entre las diferentes bacterias de nuestro intestino se utilizaron modelos de ratón, pero algunos de estos nuevos resultados contradicen los hallazgos anteriores.
El nuevo estudio reveló que 172 especies de microbios intestinales pueden coexistir con bacterias del género Enterobacteriaceae que causan enfermedades. Muchas de estas especies son funcionalmente similares a las bacterias: necesitan los mismos nutrientes para sobrevivir. Anteriormente se pensaba que la competencia por los recursos impediría que las bacterias causantes de enfermedades se establecieran en el intestino.
Esto tiene implicaciones importantes para el tratamiento: tomar probióticos que compiten por los mismos nutrientes con las bacterias malas para intentar matarlas de hambre no va a funcionar. Los investigadores dicen que será más beneficioso cambiar el entorno del intestino, por ejemplo a través de la dieta, para reducir el riesgo de infección por enterobacterias.
«Este estudio destaca la importancia de estudiar los patógenos no como entidades aisladas, sino en el contexto del microbioma intestinal que los rodea», dijo el Dr. Qi Yin, investigador visitante del Departamento de Medicina Veterinaria de la Universidad de Cambridge y primer autor del informe.
Más información: Dinámica ecológica de las enterobacterias en el microbioma intestinal humano en poblaciones globales, Nature Microbiology (2025). DOI: 10.1038/s41564-024-01912-6
