Muchas de las bacterias intestinales habitualmente relacionadas con enfermedades como el VIH, el cáncer colorrectal o la hipertensión podrían, en realidad, tener más que ver con la diarrea y el estreñimiento asociados a ellas que con cada patología concreta. Es la principal conclusión de un estudio de machine learning liderado por el Laboratorio Europeo de Biología Molecular de Heidelberg (EMBL), cuyos resultados publica este miércoles la revista Cell, y que analiza, por primera vez a gran escala, el papel que juega en la salud la cantidad total de microbios que viven en nuestros intestinos, lo que se conoce como carga microbiana.
Esta variable, según los autores muy olvidada por la mayoría de estudios de microbiota, que se suelen centrar en determinar su abundancia relativa (es decir, qué especie es más común, y cuál menos), es clave porque está muy relacionada con el tránsito intestinal. Cuando un paciente tiene diarrea, el número total de microbios en su intestino decrece; en cambio, cuando sufre de estreñimiento, la cantidad aumenta.
Relaciones inexistentes
La relación entre algunas bacterias y ciertas enfermedades desaparece si se tienen en cuenta cambios en la carga microbiana
Tan pronunciados son estos cambios en la carga microbiana de los pacientes que, si los tenemos en cuenta, los efectos de algunas bacterias que se pensaba que estaban relacionadas con una patología concreta, se reducen mucho o, incluso, desaparecen.
“Nos sorprendimos al ver que muchas especies microbianas, que se pensaba que estaban asociadas a una enfermedad, se explican mejor por cambios en la carga microbiana”, explica en nota de prensa Peer Bork, uno de los científicos del EMBL que ha liderado la investigación. “Esto indica que estas especies están fundamentalmente asociadas a síntomas como la diarrea y el estreñimiento, más que directamente relacionadas con la enfermedad en sí”, concluye.
El estudio sugiere, pues, volver a evaluar las relaciones establecidas entre enfermedades y ciertas especies de bacterias, pero esta vez pasándolas por el filtro de la carga microbiana. Los autores proponen que este factor permitirá identificar mejor los microbios unívocamente asociados a una enfermedad, e incluso encontrar algunos que puedan avisar de la aparición de los síntomas genéricos. Advierten, sin embargo, que harán falta más estudios para identificar si esas bacterias son causa o consecuencia de una enfermedad o un síntoma.
Máquina predictiva
El sistema de 'machine learning' predice la carga microbiana a partir de la abundancia relativa de bacterias
Coincide en este apunte final Toni Gabaldón, investigador ICREA en el Institut de Recerca Biomèdica de Barcelona (IRB), en declaraciones a Science Media Centre. “Hacen falta más estudios donde ambos factores (abundancia relativa y carga microbiana) se estudien directamente”, apunta, citando también lo desconocido de la relación de cada variable con las características de cada persona (como sexo, edad o estilo de vida).
La investigación liderada por el EMBL no permite resolver estas dudas porque se basa en un sistema de aprendizaje automático que no explora las causas tras los diferentes niveles de microbiota, sino cómo se relaciona cada variable entre sí. De hecho, la carga microbiana ha sido tradicionalmente poco estudiada porque resulta difícil y cara de medir.
Para entrenar a su sistema, los científicos han utilizado dos bases de datos de casi 2.000 muestras cada una, que incluyen tanto la composición relativa de la microbiota de cada paciente como su carga microbiana. La idea era que la máquina aprendiera a establecer patrones y fuera capaz de predecir la cantidad total de bacterias a partir de los datos de abundancia relativa, que son los más comunes.
“Con las herramientas que facilitamos, se puede predecir la carga microbiana de cualquier humano adulto que se haya sometido a un estudio de su microbioma”, apunta Michael Kuhn, otro de los líderes del trabajo. Con todo, los autores destacan que su sistema de predicción no da resultados demasiado precisos para un paciente concreto, sino que es útil para entender lo que pasa, de media, a nivel poblacional, en grupos grandes.
La investigación, hecha sobre las muestras de más de 34.000 personas, ha incluido a adultos de todas las edades y de todo el mundo, lo que ha permitido ver que ambos factores, junto al sexo de la persona y su estilo de vida (dieta, consumo de alcohol, uso de fármacos, etc.) condicionan también la carga microbiana. La gente mayor, por ejemplo, tiene, de media, más cantidad de microbios en su intestino que los jóvenes. Las mujeres, más que los hombres. Y los habitantes de países desarrollados, más que los que están en vías de desarrollo.
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