Bacteroidota

Bacteroidota: quítale la fibra y se come tu mucosa intestinal

Bacteroidota, antes Bacteroidetes, es un filo de bacterias gramnegativas que huyen del oxígeno y viven en cantidades enormes en tu colon. Con fibra vegetal abren lo que tus enzimas no pueden y ayudan a entrenar al sistema inmunitario; sin ella, se comen tu capa de moco, en ratones. La salvedad: fuera del intestino aparecen en casi toda infección anaerobia.

¿Qué pasa sin fibra? — una mujer de unos cuarenta deja una bolsa de papel con verduras en un puesto del mercado
Filo
Bacteroidota
Syn.
Bacteroidetes, CFB group bacteria
NCBI
txid976
Wikidata
Q9810870

Pídele a la mayoría de la gente que ordene las bacterias y saldrán dos montones: las buenas del anuncio de yogur y las malas de la manija de la puerta. Bacteroidota no va en ninguno de los dos, y eso no es una salida diplomática: es lo que dice el registro publicado. El mismo filo que digiere la parte de tu comida que tú no puedes, y que ayuda a enseñarle a tu sistema inmunitario qué tolerar, es también el grupo que aparece en la mayoría de las infecciones anaerobias cuando llega a donde no debería. Así que veamos las ventajas y las desventajas en orden, con el estudio con nombre cada vez.

Qué es, en una frase

Bacteroidota es un filo —una rama muy grande del árbol bacteriano— de bacterias gramnegativas que no forman esporas y cuyos miembros se especializan en romper azúcares complejos. Sus miembros intestinales son anaerobios estrictos; el filo incluye además linajes de suelo y de agua que viven con oxígeno.

Esa especialización es el hilo conductor. Una revisión de 2019 sobre la biología del filo describe la caja de herramientas común: sus miembros empaquetan las enzimas activas sobre carbohidratos en loci de utilización de polisacáridos, grupos de genes que solo se encienden cuando el azúcar correspondiente está de verdad presente, y empujan esas enzimas hacia fuera con un sistema de secreción que existe en este filo y prácticamente en ningún otro 4. Es un diseño eficiente. No fabriques la enzima hasta que llegue la comida.

Ilustración: bastones rollizos de Bacteroidota reunidos en el extremo deshilachado, teñido de lima, de una hebra de fibra vegetal, iluminados desde atrás

Dónde vive en ti

Sobre todo en el intestino grueso, y en cantidades enormes. Cuando Eckburg y sus colegas examinaron 13.355 secuencias de genes de ARN ribosómico de la mucosa del colon y de las heces de tres adultos sanos en Science, en 2005 —uno de los primeros intentos de leer el intestino sin tratar de cultivar nada—, Bacteroidetes salió como una de las dos divisiones que dominan el colon sano 2. Trabajos posteriores encontraron que la comunidad se ordena en un número pequeño de configuraciones recurrentes y no en un gradiente continuo: un análisis publicado en Nature en 2011 identificó tres agrupaciones robustas en cohortes de varios países, una de ellas empujada por Bacteroides 12.

El filo no es solo intestinal. Sus parientes viven en la boca, en las vías respiratorias y en la vagina, y fuera del cuerpo es un filo dominante del suelo, donde la misma maquinaria de enzimas descompone glicanos de plantas y de hongos en lugar de fibra de la dieta 4.

Qué hace a nuestro favor

Come lo que tú no puedes. Tu propio genoma codifica un juego escaso de enzimas para carbohidratos. El de ellas es enorme. Cuando Xu y sus colegas publicaron el genoma completo de Bacteroides thetaiotaomicron en Science, en 2003, resultó que el proteoma de 4.779 miembros incluía una maquinaria elaborada para capturar y romper polisacáridos de la dieta que por sí solos serían indigeribles, más un gran sistema de detección para averiguar qué azúcar ha llegado 3. Los productos de esa fermentación —los ácidos grasos de cadena corta— son el combustible con el que funciona la mucosa de tu colon.

Ayuda a construir el sistema inmunitario. Este es el hallazgo que cambió la forma en que el campo habla de los comensales. Mazmanian y sus colegas demostraron en Cell, en 2005, que una sola molécula de Bacteroides fragilis, el polisacárido A, dirige la maduración del sistema inmunitario del huésped: colonizar con la bacteria a ratones libres de gérmenes corrigió deficiencias sistémicas de linfocitos T y desequilibrios de linfocitos T colaboradores y guio la organogénesis linfoide, mientras que un mutante sin ese polisacárido no lo hizo 7. Un azúcar bacteriano haciendo un trabajo de desarrollo que el ratón no podía hacer solo.

La salvedad, dicha en voz alta: eran ratones libres de gérmenes. Es una demostración limpia de un mecanismo, no una prueba de que alguna intervención concreta en personas lo reproduzca.

Mantiene honesta la barrera de moco, si la alimentas. Desai y sus colegas, en Cell, en 2016, pusieron a ratones que llevaban una comunidad intestinal humana definida a dietas sin fibra; privadas de polisacáridos vegetales, las bacterias recurrieron a las glucoproteínas del moco de su propio huésped como fuente de nutrientes, la capa de moco del colon se desgastó y los animales quedaron mucho más expuestos a un patógeno de mucosas 5. Los organismos no se volvieron malvados. Se comieron el único sustrato que quedaba.

Ilustración: bastones rollizos deshacen fibra vegetal en fragmentos dorados sobre una capa gruesa de moco; más a la derecha, sin fibra, esos mismos bastones pastan el moco y la capa adelgaza

Qué hace en nuestra contra

Fuera del intestino es un patógeno serio. La revisión de Hannah Wexler en Clinical Microbiology Reviews es tajante con la aritmética: las especies de Bacteroides aparecen en la mayoría de las infecciones anaerobias, con una mortalidad asociada de más del 19 %, y B. fragilis —que supone solo alrededor del 0,5 % de la flora del colon humano— es el patógeno anaerobio que más se aísla, por sus factores de virulencia y no por su abundancia 6. Cuando la pared del intestino se rompe por una cirugía, una perforación o un traumatismo, una habitante silenciosa se convierte en un absceso.

Carga con una resistencia a antibióticos formidable. La misma revisión señala que las especies de Bacteroides tienen la mayor cantidad de mecanismos de resistencia a antibióticos y las tasas de resistencia más altas de todos los patógenos anaerobios, con una resistencia clínica creciente a cefoxitina, clindamicina, metronidazol, carbapenémicos y fluoroquinolonas 6. Eso es un motivo para usar bien los antibióticos, no para tenerle miedo a tu propio colon.

Un tipo de cepa tiene expediente oncológico. Algunos B. fragilis llevan un gen de una toxina que secretan. Wu y sus colegas demostraron en Nature Medicine, en 2009, que el B. fragilis enterotoxigénico, y no la forma no toxigénica, desencadenó colitis e indujo con fuerza tumores de colon en un modelo de ratón con neoplasia intestinal, a través de una vía inflamatoria Th17 que se podía bloquear neutralizando la interleucina‑17 8. En personas, Boleij y sus colegas compararon biopsias de mucosa de 49 pacientes con neoplasia colorrectal con las de 49 controles y encontraron el gen de la toxina en el 85,7 % de las muestras del lado izquierdo y en el 91,7 % del lado derecho de los casos, frente al 53,1 % y el 55,5 % de las biopsias de control 9.

La salvedad, y es grande: eso es una asociación en un estudio pequeño, la mitad de los controles también llevaba el gen, y llevar un gen de toxina no es lo mismo que desarrollar cáncer. El trabajo en ratones muestra que existe un mecanismo; el trabajo en personas muestra una correlación que merece estudiarse. Ninguno demuestra causalidad en personas.

En la boca, un miembro reescribe la sala entera. Porphyromonas gingivalis pertenece a este filo y es el ejemplo fundacional de la hipótesis del patógeno clave, expuesta en Nature Reviews Microbiology en 2012: un organismo poco abundante que provoca enfermedad no por ganarle en número a todo lo demás, sino por remodelar una comunidad por lo demás benigna y convertirla en una dañina 10.

El nombre: Bacteroidota, antes Bacteroidetes

Los dos nombres son correctos; uno es el actual. Hasta hace poco el rango de filo no tenía rango formal en el código de nomenclatura de procariotas. En cuanto lo tuvo, Oren y Garrity publicaron descripciones formales que dieron rango válido a 42 nombres de filos en 2021, y Bacteroidetes quedó regularizado como Bacteroidota 1. NCBI Taxonomy lleva el filo bajo su nombre actual y recoge «CFB group bacteria» como una etiqueta informal antigua; el identificador taxonómico está en el panel de entidad de esta página. Si vas a buscar en la literatura, busca las dos grafías: casi todos los artículos clásicos de arriba se publicaron con la vieja.

El titular del «índice del intestino delgado» y por qué desconfiar de él

Seguramente te has topado con la idea de que un índice alto de Bacteroidetes frente a Firmicutes marca un intestino de persona delgada. No se ha sostenido. Sze y Schloss juntaron diez conjuntos de datos independientes en mBio, en 2016, y encontraron que, aunque algunas medidas de diversidad se asociaban débilmente con la obesidad, el índice Bacteroidetes/Firmicutes y las abundancias de cada filo por separado no lo hacían; los modelos de aprendizaje automático entrenados con un conjunto de datos y probados en los demás lograron una precisión mediana de clasificación de entre el 33,01 % y el 64,77 %, y la diferencia de diversidad de Shannon entre personas con obesidad y sin ella fue del 2,07 % 11.

Ese es el resumen honesto de una década de titulares. El filo importa enormemente para cómo funciona tu intestino. No es, con las pruebas actuales, un dial que puedas leer en un análisis de heces y sobre el que puedas actuar.

Datos clave

  • El nombre Bacteroidota se publicó válidamente en 2021, en el artículo que dio rango formal a 42 nombres de filos de procariotas; Bacteroidetes es el nombre anterior del mismo grupo.1
  • Un miembro muy estudiado, Bacteroides thetaiotaomicron, tiene un proteoma de 4.779 miembros que incluye una maquinaria elaborada para capturar y romper polisacáridos de la dieta que por sí solos serían indigeribles.3
  • Quítale la fibra de la dieta a una comunidad intestinal y esta recurre a las glucoproteínas del moco que segrega su huésped como fuente de nutrientes —con miembros de Bacteroides entre las degradadoras—, desgastando la barrera de moco del colon.5
  • Bacteroides fragilis supone solo alrededor del 0,5 % de la flora del colon humano y, aun así, es el patógeno anaerobio que más se aísla; las especies de Bacteroides aparecen en la mayoría de las infecciones anaerobias, con una mortalidad asociada de más del 19 %.6
  • En pacientes con neoplasia colorrectal, el gen de la toxina de B. fragilis apareció en el 85,7 % de las muestras de mucosa del lado izquierdo y en el 91,7 % del lado derecho, frente al 53,1 % y el 55,5 % en los controles.9

Preguntas frecuentes

¿Bacteroidota es buena o mala para mí?

Ninguna de las dos etiquetas encaja. El mismo filo fermenta la fibra, produce ácidos grasos de cadena corta y ayuda a madurar el sistema inmunitario, y también aporta los organismos que aparecen en la mayoría de las infecciones anaerobias cuando se rompe la pared del intestino. Léelo como una habitante con un oficio, no como una heroína ni una villana.

¿Por qué el nombre cambia entre Bacteroidetes y Bacteroidota?

Porque el rango de filo entró hace muy poco en las reglas formales de la nomenclatura de procariotas. En 2021, un artículo del International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology dio rango formal a 42 nombres de filos, y Bacteroidetes pasó a ser Bacteroidota. Los artículos antiguos y la mayoría de las bases de datos siguen llevando el nombre viejo, así que aparecen los dos.

¿Un índice alto de Bacteroidota frente a Firmicutes significa que estoy sano o que tengo sobrepeso?

Las pruebas no respaldan ese uso. Un metaanálisis de 2016 que juntó diez conjuntos de datos no encontró ninguna asociación significativa entre la obesidad y el índice Bacteroidetes/Firmicutes, y los modelos que predecían obesidad a partir de la composición de la comunidad intestinal sacaron una precisión mediana de entre el 33,01 % y el 64,77 %. Toma ese índice como un titular, no como un resultado.

¿Las Bacteroidota viven en algún sitio además del intestino?

Sí. El filo también domina en el suelo, donde sus miembros segregan baterías de enzimas activas sobre carbohidratos para descomponer glicanos de plantas y de hongos. En el cuerpo, sus parientes ocupan la boca, las vías respiratorias y la vagina, y uno de ellos, Porphyromonas gingivalis, es el ejemplo de manual de un organismo poco abundante capaz de remodelar toda una comunidad.

¿Puedo comer de modo que tenga más Bacteroidota?

Puedes cambiar lo que comen ellas, que es otra afirmación y está mucho mejor respaldada. En un modelo de ratón gnotobiótico, la privación de fibra, crónica o intermitente, empujó a la comunidad hacia el moco del huésped y desgastó la barrera de moco. Eso es un experimento con animales, no un ensayo en personas, pero es un mecanismo real, y la fibra de la dieta es lo que alimenta a las fermentadoras en lugar de tu propia mucosa.

Fuentes

  1. Oren A., Garrity G. M., International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2021 — doi:10.1099/ijsem.0.005056
  2. Eckburg P. B. et al., Science, 2005 — doi:10.1126/science.1110591
  3. Xu J. et al., Science, 2003 — doi:10.1126/science.1080029
  4. Larsbrink J., McKee L. S., Advances in Applied Microbiology, 2019 — doi:10.1016/bs.aambs.2019.11.001
  5. Desai M. S. et al., Cell, 2016 — doi:10.1016/j.cell.2016.10.043
  6. Wexler H. M., Clinical Microbiology Reviews, 2007 — doi:10.1128/CMR.00008-07
  7. Mazmanian S. K. et al., Cell, 2005 — doi:10.1016/j.cell.2005.05.007
  8. Wu S. et al., Nature Medicine, 2009 — doi:10.1038/nm.2015
  9. Boleij A. et al., Clinical Infectious Diseases, 2015 — doi:10.1093/cid/ciu787
  10. Hajishengallis G., Darveau R. P., Curtis M. A., Nature Reviews Microbiology, 2012 — doi:10.1038/nrmicro2873
  11. Sze M. A., Schloss P. D., mBio, 2016 — doi:10.1128/mBio.01018-16
  12. Arumugam M. et al., Nature, 2011 — doi:10.1038/nature09944

Relacionado