Los corredores de maratón obtienen un impulso de las bacterias

El secreto para una vida más saludable puede estar en el estómago de los atletas de élite.

Los científicos que estudiaron corredores de maratón descubrieron un tipo de bacteria que floreció en sus tractos digestivos. Estas bacterias Veillonella producen una molécula que ayuda a aumentar la resistencia al ejercicio.

Los resultados, publicados el lunes en la revista Nature Medicine, podrían cambiar algún día la forma en que trabajamos, dijo el microbiólogo George Weinstock del Laboratorio Jackson en Farmington, Connecticut.

“Comienza a construirse el caso de que algún día podremos tomar un probiótico Veillonella justo antes de que hagamos ejercicio, y lograremos hacer más”, dijo Weinstock, quien no participó en el estudio.

Nuestros cuerpos están llenos de microbios, nos ayudan a digerir los alimentos que comemos y nos proporcionan nutrientes que no podemos producir nosotros mismos. Los estudios de estos microbios, conocidos colectivamente como el microbioma, han llevado a comprender enfermedades que van desde la obesidad hasta la artritis.

Investigaciones anteriores han encontrado que los atletas tienen una composición muy diferente de microbios dentro de sus entrañas en comparación con los no deportistas, pero aún no está claro cómo esas diferencias contribuyen a la salud de un atleta.

“Es la noción de minar la biología de las personas súper sanas y traducirlas en intervenciones nutricionales para todos los demás”, dijo el líder del estudio Jonathan Scheiman, quien comenzó a estudiar los microbiomas de los atletas mientras trabajaba en el Instituto Wyss de Harvard para Ingeniería de Inspiración Biológica.

Casi todos los días durante una semana antes y después del Maratón de Boston 2015, los investigadores de Harvard recolectaron muestras de heces de 15 corredores inscritos en la carrera, así como de 10 no atletas, que sirvieron como controles. Esas muestras permitieron a los investigadores ver qué tipo de microbios habitaban las entrañas de los sujetos.

Cuando compararon la abundancia de las diferentes especies de bacterias dentro de esas muestras, un grupo en particular resaltó sobre ellas.

“Encontramos el género bacteriano, Veillonella, que no sólo tenía mayor abundancia en los atletas en comparación con los controles no atletas, sino que casi inmediatamente después del maratón hay un aumento en la abundancia”, dijo Scheiman.

Lo que era especialmente intrigante acerca de estas bacterias era su apetito por una molécula llamada lactato.

Este descubrimiento “fue una especie de momento brillante porque el lactato es un metabolito que se acumula en la sangre luego de un ejercicio intenso”, dijo Scheiman. “Cuando su capacidad para utilizarla se ve superada por su facultad para producirla, comienza a acumularse en la sangre y tiende a ser un marcador de fatiga”.

Esta conexión entre Veillonella, el lactato y el ejercicio llevó a los investigadores a preguntarse si la administración de Veillonella a ratones podría afectar su resistencia.

Entonces aislaron una muestra de la especie Veillonella atípica de uno de los corredores de maratón y la administraron a 16 ratones. También dieron Lactobacillus bulgaricus, otra bacteria que no come lactato, a otros 16 ratones. Luego hicieron correr a todos los animales en una caminadora hasta que se derrumbaron por el agotamiento.

Efectivamente, los ratones que recibieron Veillonella corrieron un 13% más que los ratones que recibieron el microbio que no podía comer lactato.

Los resultados hicieron que Scheiman y algunos de sus colegas de Harvard lanzaran una nueva empresa biotecnológica llamada FitBiomics para ver si podían convertir su descubrimiento en un conjunto de productos. Scheiman es ahora el director ejecutivo de la compañía con sede en la ciudad de Nueva York.

Este aumento del 13% “podría no sonar impresionante”, dijo el autor principal Aleksandar Kostic, microbiólogo de la Escuela de Medicina de Harvard y cofundador de FitBiomics. “Pero creo que cualquier atleta de resistencia o cualquier atleta en general le dirá que un aumento del 13% es bastante significativo”.

El lactato se produce en los músculos y viaja a través del torrente sanguíneo hacia el hígado, donde se convierte en glucosa para alimentar el ejercicio. Pero los investigadores se preguntaron cómo se abrió camino hacia el intestino, donde las bacterias Veillonella estaban esperando para descomponerlo.

Para averiguarlo, etiquetaron las moléculas de lactato con un marcador radioactivo y las inyectaron en las colas de cuatro ratones. Encontraron que una porción de las moléculas de lactato marcadas se movieron desde el torrente sanguíneo hacia el hígado como se esperaba, pero una porción también viajó directamente hacia el intestino.

Mientras que unos pocos grupos de bacterias en el intestino pueden comer lactato, Veillonella es uno de los únicos grupos que puede convertir el lactato en moléculas llamadas ácidos grasos de cadena corta.

“Los ácidos grasos de cadena corta son típicamente un sello distintivo de las tripas sanas”, dijo Scheiman. “Tienen todo tipo de propiedades geniales. Son antiinflamatorios. Pueden servir como fuentes de energía para las células en el cuerpo”.

El producido por Veillonella es propionato. Eso hizo que los investigadores se preguntaran si podrían aumentar la resistencia de los ratones salteando el paso de las bacterias e introduciendo el propionato directamente en sus dos puntos a través de un enema estándar.

Funcionó. Los ratones a los que se les dio propionato corrieron tanto como los ratones que recibieron Veillonella. Los investigadores vieron esto como una indicación de que el propionato producido por Veillonella, no la propia Veillonella, estaba permitiendo a los ratones correr por más tiempo.

Se necesitarán ensayos clínicos para determinar qué hace exactamente el propionato en el cuerpo que permite a un corredor hacer ejercicio durante más tiempo. Y no sólo con el objetivo de terminar el Maratón de Boston en menos tiempo.

“La capacidad para hacer ejercicio significativo está fuertemente correlacionada con una disminución en el riesgo de enfermedades crónicas como las cardiovasculares y la diabetes”, dijo Kostic. “Si es posible que podamos aumentar la facultad de hacer ejercicio de una persona haciendo una modificación simple a su microbioma, quizá presentando a Veillonella como un probiótico, esto podría tener un impacto potencialmente importante desde el punto de vista médico para reducir el riesgo de padecimientos crónicos”.

Paul Cotter, un microbiólogo molecular de la University College Cork de Irlanda que no estuvo involucrado en el trabajo, dijo que el estudio hizo un caso convincente de que Veillonellaboosts propionato, y que el priopionato a su vez aumenta la resistencia.

“Es un estudio muy bueno”, dijo Cotter, quien no trabajó en el proyecto. Pero advirtió que una forma probiótica de la bacteria no estará disponible al público por un tiempo. “Tendrías que establecer la seguridad y pasar por muchas pruebas antes de poder hacerlo”.

Scheiman estuvo de acuerdo en que podría tardar un par de años más o menos. “Ciertamente tomará algún tiempo desarrollarse comercialmente y pasar a los estudios en humanos”.

Y ese es sólo un tipo de bacteria que encontraron en los corredores de maratón. Schieman dijo que está ansioso por buscar otras bacterias en nuestras entrañas que puedan mejorar la condición física humana.

“¿Y si nos fijamos en atletas súper fuertes o súper rápidos?”, dijo. “¿Qué tipo de bacterias beneficiosas podemos descubrir y luego traducir para la salud humana?”

Weinstock, de Jackson Laboratory, dijo que esa es la pregunta correcta.

“Realmente necesitamos aprender mucho más sobre los microbios antes de que entendamos cómo funcionamos”, dijo.

“Imagínate, algún día podríamos tomar una píldora, y eso nos convertiría en un atleta de élite”.

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