Más de cien billones de microorganismos viven en el intestino humano y componen la microbiota intestinal. Esta afecta al desarrollo de muchas enfermedades relacionadas con el estilo de vida de los países industrializados, como la obesidad o las enfermedades relacionadas con el sistema inmunológico.
Asimismo, la microbiota intestinal responde a la dieta y procesa muchos de los nutrientes que se ingieren con los alimentos. Investigadores del Área de Genómica y Salud de la Fundación para el Fomento de la Investigación Sanitaria y Biomédica de la Comunidad Valenciana (Fisabio) han contribuido al desarrollo de la herramienta bioinformática AGREDA, un sistema que permitiría desarrollar programas de nutrición personalizada teniendo en cuenta la composición de la microbiota de cada individuo.
El trabajo, presentado en un artículo de Nature Communications, ha contado con la participación de la Universidad de Granada y la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Navarra (Tecnun).
El trabajo se enmarca en el proyecto europeo Stance4Health -financiado por el Programa de Investigación e Innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea- y su objetivo es "entender mejor cómo se da ese procesado de los nutrientes por la microbiota intestinal y cuáles son los compuestos producidos que pueden incidir sobre la salud, de forma positiva o negativa" explica María Pilar Francino, investigadora del Área de Genómica y Salud de Fisabio y firmante del artículo sobre este trabajo, en el que se ha utilizado infraestructura de investigación adquirida mediante el programa operativo del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (Feder) de la Comunidad Valenciana 2014-2020.
Red metabólica
La nueva herramienta "permitirá diseñar dietas personalizadas que tomen en cuenta tanto la microbiota de una persona como su condición clínica, para poder dirigir la composición y la actividad de la microbiota en la dirección óptima para cada individuo", señala.
Los investigadores han utilizado diversas técnicas bioinformáticas en el desarrollo del proyecto. “Usando información de varios repositorios de datos genómicos y bioquímicos, hemos desarrollado una red metabólica que representa de manera global el metabolismo de la microbiota intestinal humana. En particular, se han enfocado en incluir el mayor número posible de reacciones bioquímicas involucradas en el metabolismo de los nutrientes, un aspecto que había sido poco enfatizado en trabajos anteriores”, expone Francino.
Gracias a ello, el trabajo completa el metabolismo de 250 nutrientes, como por ejemplo el de los compuestos fenólicos, presentes en alimentos vegetales como frutas, hortalizas y legumbres y en bebidas como el té y café.
También se extendieron las vías involucradas en el metabolismo de los amino ácidos y de la cafeína, entre otras.
De esta forma, AGREDA abre nuevas avenidas para el desarrollo de programas de nutrición personalizada. “Esta herramienta se combinará con software nutricional capaz de diseñar y proponer dietas con un contenido de nutrientes preestablecido, definido por AGREDA de manera óptima en base a la composición de la microbiota intestinal de un individuo. Esto permitirá modular los metabolitos producidos por la microbiota intestinal de manera que contribuyan a mantener o mejorar la salud del individuo”, enfatiza la investigadora.
Nutrición personalizada
Las herramientas de nutrición personalizada actuales utilizan fundamentalmente datos genéticos del paciente. "Esta aproximación es incompleta y poco optimizada porque no tienen en cuenta el aporte metabólico de la microbiota intestinal", sostiene Francisco J. Planes, investigador del departamento de Ingeniería Biomédica que ha liderado el estudio en Tecnun.
En cambio, añade José Ángel Rufián, investigador principal del Departamento de Nutrición de la Universidad de Granada, tener en cuenta la microbiota intestinal en los programas de nutrición personalizada tiene un potencial enorme "porque los compuestos que produce una microbiota bien balanceada pueden protegernos del desarrollo de enfermedades crónicas".
En el transcurso del proyecto Stance4Health, se optimizará la inclusión de AGREDA en el software nutricional i-Diet y se testará su utilidad en varias intervenciones con adultos y niños en Alemania, Grecia y España. En particular, “se validará su uso en el diseño de dietas que contribuyan a mejorar el estado de salud de niños que sufren de obesidad, celiaquía y alergias alimenticias”, concluye Francino.
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