Investigadores en Israel desarrollaron un método para identificar con alta precisión todas las proteínas presentes en los intestinos y, de esa manera, saber exactamente qué es lo que comimos, lo que representa un gran avance para la lucha contra varias enfermedades.
Según los científicos del Instituto Weizmann, si los órganos de nuestro cuerpo pudieran hablar, los intestinos serían los encargados de divulgar las «verdades más ocultas» sobre nuestro estilo de vida y nuestra salud.
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En ese proceso, afirmaron, las «confesiones» estarían en condiciones de proporcionar información crucial para la investigación biomédica y clínica. Los investigadores del Weizmann aseguran que, con este sistema, le dieron «voz» a los intestinos.
A través de un artículo en la revista especializada Cell, los investigadores señalaron que el método puede identificar simultáneamente y a través de la prueba de una muestra de heces, todas las proteínas del intestino, incluidas las de los alimentos, del propio cuerpo y del microbioma.
De este modo, indicaron, es posible decodificar las interacciones entre esas proteínas con una precisión y resolución sin precedentes.
«Queríamos ir más allá de la secuenciación del ADN, el método habitual para estudiar el microbioma», dijo el profesor Erad Elinav, jefe del laboratorio donde se desarrolló la investigación.
El ADN, continuó, «puede indicarnos qué bacterias están presentes en el intestino y señalar su posible actividad».
En cambio, las proteínas bacterianas «pueden revelar directamente si esas bacterias están activas, qué actividad realizan y cómo su función afecta al cuerpo humano en condiciones de salud y enfermedad».
Miles de genes
La identificación de proteínas es un gran desafío para los científicos por su gran cantidad y por las similitudes entre diferentes especies. Los aproximadamente 20.000 genes que producen proteínas en el genoma humano, por ejemplo, dan lugar a millones de variaciones.
Frente a ese problema, el nuevo método IPHOMED (por Integrated Proteo-genomics of HOst, MicrobiomE and Diet) permite descifrar la totalidad de la actividad del microbioma mostrando qué proteínas de una muestra proceden de qué cepas bacterianas y en qué cantidades.
Además, identifica las proteínas secretadas por el intestino humano en respuesta a las señales procedentes del microbioma. En conjunto, las proteínas de estas dos fuentes generan un atlas de la comunicación del organismo con el microbioma.
Aplicando este sistema, los investigadores hallaron que el intestino humano puede secretar docenas de péptidos antimicrobianos previamente desconocidos que actúan como antibióticos naturales, matando algunas bacterias del microbioma y dando forma a su composición.
Este hallazgo podría ayudar a explicar por qué la composición del microbioma de cada persona es única, lo que conduce a diferencias en la susceptibilidad a las enfermedades, remarcaron desde Rehovot, en el centro de Israel, donde el Weizmann tiene su sede.
Todavía quedaba más por descubrir
Pero eso no es todo: cuando los investigadores pensaron que habían terminado de desarrollar el método, pudieron identificar el 97 por ciento de las proteínas en cada muestra de heces, ya de por sí un índice alto.
Sin embargo, el hecho de que no se caracterizara de manera consistente el tres por ciento restante era desconcertante. Nuevas investigaciones aclararon que esas proteínas no se originaban en el microbioma ni en los tejidos corporales, sino que provenían de los alimentos.
Esa revelación sugirió que el método podría ser capaz de satisfacer una necesidad urgente y de larga data de la ciencia nutricional: la de proporcionar un medio no invasivo para revelar los detalles exactos de la dieta de una persona.
Para abordar este desafío, el equipo creó una base de datos de proteínas presentes en cientos de productos alimenticios e identificó las que son exclusivas de cada alimento.
Esos avances permitieron conocer con una precisión sin precedentes, a partir de muestras de heces, lo que las personas habían comido.
Contando los maníes
Cuando se aplicó el método a muestras recogidas de dos grupos de voluntarios sanos, uno en Alemania y otro en Israel, por ejemplo, los investigadores detectaron un nivel similar de consumo de trigo, pero sólo las alemanas tenían grandes cantidades de proteínas procedentes de carne de cerdo.
En cambio, la mayoría de las proteínas de la carne en las muestras israelíes procedían de aves de corral.
Durante otro de los experimentos, se pidió a los voluntarios que consumieran un menú cambiante de alimentos, incluyendo cacahuetes (o maníes), en determinados días.
El método no solo determinó con precisión cuándo se consumían estos alimentos, sino que era tan sensible que podía indicar el consumo de tan solo cinco cacahuetes al día.
«Nuestro sistema podría utilizarse para determinar si alguien sigue una dieta kosher o si es tan estrictamente vegetariano como asegura ser», bromeó el profesor Elinav.
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«Pero hablando más en serio, el método tradicional de seguimiento de la dieta, el autoinforme, es notoriamente inexacto», remarcó el investigador.
Conocer con mayor precisión y detalle lo que come la gente, incluso cuando su alimentación es compleja y está compuesta de múltiples ingredientes, puede ayudar a establecer cuáles componentes «son beneficiosos para la salud y cuáles son problemáticos», completó Elinav.
