Las raíces de las plantas y el intestino de los animales (incluídos los humanos) son dos órganos extremadamente parecidos, no solo en su forma y función sino también por los ricos ecosistemas que albergan.
16 de octubre de 2024
Pablo Ramírez
Director de Innovación de Horizon
Si miramos de cerca el interior de nuestro intestino y lo comparamos con las raíces de una planta nos daremos cuenta de que su morfología es muy parecida. Ambos órganos están formados por un conjunto de prolongaciones microscópicas (vellosidades en el intestino y pelos radiculares en la raíz) en contacto directo con el medio exterior del que absorben agua y nutrientes. Y si miramos aún más de cerca, veremos que la analogía no se limita a su forma y función, sino que también se extiende al conjunto de millones de microorganismos que existen en contacto con ambos tejidos.
Aunque el microbioma del suelo y el del intestino son distintos en composición y metabolismo, hay muchas similitudes en como las plantas y los animales se relacionan y dependen de él para funciones tan importantes como la nutrición, la defensa frente a patógenos, la resiliencia ante cambios del entorno y la salud en general.
Nacidos para colaborar
Según la teoría endosimbiótica, la estrecha relación entre organismos superiores (animales y plantas) y microorganismos (bacterias, hongos y virus) tiene una larga historia evolutiva y se remonta hasta nuestros orígenes, cuando los precursores unicelulares evolucionaron gracias a la incorporación de bacterias en su interior, que luego se transformaron en mitocondrias (las fábricas energéticas en las células animales) y en cloroplastos (las fábricas fotosintéticas en las células vegetales). Así que podemos decir que, sin esa asociación original con los microbios, ni animales ni plantas habrían existido.
Yo te alimento, tú me alimentas
Más adelante, la coexistencia de microbios y animales modeló la evolución del tubo digestivo de estos últimos.
Nuestro genoma no codifica para todas las enzimas necesarias para extraer toda la energía de los alimentos que ingerimos. La microbiota que habita en el intestino, especialmente en la parte final, digiere y absorbe los nutrientes que se escapan y, a la vez, produce algunas sustancias beneficiosas para nuestras células. Simbiosis en estado puro.
Esta relación mutualista comienza pronto en nuestra vida. Al nacer quedamos imprimados con el microbioma de nuestra madre y en seguida empezamos a alimentarlo gracias a unos nutrientes que nos transfiere en la leche materna (oligosacáridos de la leche humana, HMO por sus siglas en inglés), y que nosotros no podemos digerir ya que están evolutivamente diseñados para nutrir a nuestros microbios. Después, estos oligosacáridos de la leche se reemplazan por oligosacáridos que nosotros mismos producimos anclados en el moco que cubre el interior de nuestro intestino, que sirve de hogar y de alimento para nuestros huéspedes. Toda esta comida para bacterias, igual que la fibra contenida en frutas y verduras, es lo que hoy conocemos como prebióticos.
De la misma manera, las primeras algas salieron de los océanos hace unos 400 millones de años gracias a su asociación con hongos, que les permitieron obtener nutrientes de las rocas y expandirse para encontrar nuevas fuentes de agua.
Hoy en día las plantas invierten en alimentar a los microorganismos de la rizosfera (la parte del suelo en contacto con las raíces) el 30-40% de su producción fotosintética en forma de exudados radiculares. A cambio, las bacterias y hongos que ahí residen, ayudan a la planta prolongando sus raíces, aportando enzimas clave que la planta carece y movilizando nutrientes que de otra manera no son disponibles para ella. Un claro ejemplo es el fósforo, que se encuentra mayormente en forma de fosfatos orgánicos que la planta solo puede absorber tras su liberación mediante fosfatasas.
Se estima que el alimento que las plantas obtienen gracias a sus simbiontes representa hasta el 90% de su biomasa.
La primera línea de defensa
El microbioma es la primera línea de defensa contra infecciones y microorganismos patógenos, tanto en el intestino como en las raíces. Nuestros aliados ejercen esta protección mediante distintos mecanismos.
En algunos casos la mejor defensa es un buen ataque. Algunos hongos del suelo atrapan o inmovilizan a los nemátodos, potenciales parásitos de las plantas, para después alimentarse de ellos. Otros simbiontes producen sustancias tóxicas o antibióticos que eliminan a los microbios patógenos. Y en otros casos, como suele pasar en el intestino, la defensa es por competencia directa por espacio y comida. En cualquier ecosistema biológico, una mayor riqueza y biodiversidad implica más competencia y menos oportunidades para que un patógeno se haga fuerte y crezca a sus anchas.
Y a veces, el mecanismo es indirecto. Porque todo está conectado, y tanto en el suelo como en el intestino, la actividad y el aporte nutricional microbiano también ayuda al desarrollo y funcionamiento del sistema inmune del anfitrión, mejorando la resistencia del mismo frente a infecciones, plagas y enfermedades.
La diversidad es la clave
Actualmente, es muy difícil definir un microbioma saludable, tanto para las plantas como para los animales. En el suelo de una pradera o un bosque, los microorganismos se concentran en la capa vegetal dentro de los primeros 15 cm de profundidad y su concentración varía entre 100 y 1.000 millones de bacterias per gramo. En el intestino, la concentración puede ir desde 10.000 en el yeyuno, 10 millones en el íleo, hasta 1 billón en el colon. Ciertamente, las abundancias son distintas, pero en ambos casos la gran cantidad y diversidad de microorganismos es un factor clave para la homeostasis del ecosistema y juega en beneficio de ambas partes.
Está científicamente aceptado que una alta diversidad microbiana se asocia con salud y resiliencia de un ecosistema, ya sea vegetal o intestinal, y que su disminución, conocida como disbiosis, implica pérdida de funcionalidad y abre la puerta a posibles enfermedades.
Todos hemos oído hablar de los riesgos asociados al abuso de antibióticos y el impacto que la dieta y el estilo de vida moderno puede tener en la diversidad microbiana de nuestro intestino, causando serios problemas para la salud como obesidad, enfermedades inflamatorias o cáncer. Exactamente lo mismo sucede con la agricultura moderna donde la práctica intensiva y el abuso de fertilizantes y pesticidas químicos tienen un impacto negativo en la salud del suelo y en la biodiversidad de sus ecosistemas microbianos, afectando negativamente a la salud de las plantas.
Durante siglos hemos subestimado la importancia de los microbios en la salud de los ecosistemas y nuestra dieta, nuestra medicina y nuestra agricultura han jugado en contra de esta asociación colaborativa de la que dependemos todos los animales y plantas del planeta.
No todo está perdido
Poco a poco estamos aprendiendo que el microbioma no es solo un montón de “bichos”, sino que se puede considerar un órgano extra, invisible, pero indispensable, cuyo genoma completa nuestras (sigo hablando de animales y de plantas) capacidades metabólicas y aumenta nuestro potencial para crecer y vivir de manera saludable. Es por este motivo que debemos cuidarlo y nutrirlo y así promover su diversidad y resiliencia.
En el caso del intestino, hablamos principalmente de un estilo de vida activo y una dieta equilibrada, baja en alimentos procesados y rica en fibra, que se puede suplementar con prebióticos, probióticos u otros suplementos que favorezcan la diversidad microbiana, refuercen la barrera intestinal y mantengan el sistema inmunológico en correcto funcionamiento.
En cuanto al suelo, se trata de promover prácticas enfocadas a regenerar su materia orgánica y restaurar su biodiversidad como la rotación, los cultivos de cobertura o el reemplazo de fertilizantes y pesticidas por productos orgánicos como los desarrollados por Horizon, que estimulen y aporten nutrientes a sus microorganismos y a las plantas de forma natural y sin alterar el delicado equilibrio que existe entre ellos.
Gracias por leernos. Te esperamos en el próximo post de #MundoHorizon.
Bibliografía
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