El microbioma y su impacto en las alergias
La Dra. Collado analiza el papel fundamental de la microbiota materna en la salud infantil y la influencia de la dieta materna durante el embarazo en el desarrollo de enfermedades alérgicas en los bebés y los niños. Nos explica cómo la nutrición materna afecta a la transferencia del microbioma, ya que este conocimiento puede orientar las intervenciones para optimizar la salud materna e infantil y reducir el riesgo de enfermedades alérgicas.
Esta presentación está a cargo de la Dra. María Carmen Collado, científica médica del Instituto de Agroquímica y Tecnología de los Alimentos (IATA-CSIC).

Presentamos a la doctora Collado, una distinguida investigadora con experiencia en microbiología, ciencia de los alimentos y nutrición. La doctora Collado ocupa puestos clave en organizaciones de prestigio, incluido el Comité Ejecutivo de la Sociedad Internacional de Investigación y Leche Humana y Lactancia, y la Sociedad Española de Microbiota, Probióticos y Prebióticos. Actualmente es investigadora científica en el CSIC en el grupo de bacterias lácticas y probióticos del Instituto de Agroquímica y Tecnología de los Alimentos de Valencia, España.
Reconocida por sus contribuciones, la doctora Collado ha recibido prestigiosos premios de investigación, incluido el Premio ESPGHAN al Joven Investigador y la Investigación Científica Joven y Nutrición 2021 de la Fundación Jesús Serra.
Doctora María Carmen Collado:
Bueno, otra vez yo, lo siento mucho, pero voy a hablar ahora de una historia diferente que tiene alguna relación con la leche materna y la lactancia. Vamos a hablar del microbioma y su impacto en el conflicto de intereses de las alergias. Pues bien, ya sabemos, por todas las charlas de esta mañana, que los primeros años de vida son una ventana de oportunidad crítica en la que podemos intentar modular la microbiota en aquellos casos en los que se encuentra alterada. En este caso, hablamos del mes de nacimiento, el uso de antibióticos, el estado de salud de la madre, la prematurez, etc. También sabemos que el desarrollo de la microbiota en los primeros años de vida está relacionado con los resultados de salud. Los desequilibrios en este proceso se relacionan con un mayor riesgo de enfermedad más adelante en la vida, principalmente enfermedades no transmisibles, como obesidad, alergia, enfermedades inmunológicas, etc.
Pero podrían decirme, María Carmen, no estás en lo correcto. Algunas de estas enfermedades tienen un trasfondo genético y puedo responder que sí, pero el aumento que estamos enfrentando ahora en nuestra sociedad no puede explicarse solo por eso. Sí, existe un trasfondo genético, pero entonces hay algo más que está favoreciendo y aumentando el número de lactantes que presentan distintas enfermedades. Por ello, nos vamos a centrar en la narrativa, ya que toda el área corresponde a la alergia, que es de lo que vamos a hablar.
De nuevo, la dieta materna, que tiene un papel importante en el riesgo de enfermedades alérgicas en nuestros bebés. Aquí podemos ver dos artículos donde se asocian la dieta materna o los patrones dietéticos maternos con el riesgo de enfermedad, el primero es un estudio dirigido por Karina Venter en Estados Unidos, quien analizó la dieta materna en cerca de 1000 mujeres. Encontró que un mayor consumo de verduras y frutas, etc., se asoció con un menor riesgo de enfermedades alérgicas. Puede observarse cómo estas otras enfermedades incluyen rinitis, dermatitis atópica, asma, eccema, etc. El otro corresponde igualmente a un estudio realizado con una combinación de diferentes temas en Francia, Australia y otros lugares. También recogieron la información de la dieta materna durante el embarazo. Nuevamente, encontraron que el consumo de almidón resistente se asoció con fenotipos diferentes, uno asociado con prevención en el bebé y el otro sin diferencias en cuanto al eccema.
La dieta es una de las herramientas más importantes para modular la microbiota intestinal. Tuvimos la suerte de colaborar con Karina Venter y comprobamos que usamos el mismo índice, este índice de salud que ella desarrolló en nuestra cohorte en España. Por supuesto, con algunos cambios, porque ustedes saben que la dieta de EE. UU. es totalmente diferente a la dieta de España, principalmente en el área mediterránea. Descubrimos que estos diferentes grupos o índices se asociaban con diferentes patrones dietéticos, y también que las verduras y frutas se asociaban con una mejor microbiota.
También en este ámbito hay dos trabajos diferentes que muestran una asociación aún mayor. Por ejemplo, los estudios en madres embarazadas muestran que una bacteria concreta, la Prevotella, se asocia con una protección contra problemas de alergia alimentaria. Otro trabajo también sugiere que las firmas microbianas específicas en la IgA mediaron alergias alimentarias. Además, encontraron más Prevotella en sujetos de control sin problemas de alergia, y también un nivel más alto de ácidos grasos de cadena corta.
Lo que ya saben por mi primera presentación es que algunas bacterias son capaces de producir ácidos grasos de cadena corta como el acetato butirato, y otras favorecen un estado de homeostasis intestinal, un sistema intestinal adecuado. Luego, las bacterias específicas que pueden ser moduladas por la dieta reducen el riesgo de enfermedades alérgicas en nuestra población. ¿Cómo sucede esto? Sé que esta imagen es bastante compleja, pero den un vistazo a las diferencias en términos de salud. La cascada de las vías antiinflamatorias en comparación con una alergia alimentaria donde hay una alteración de la microbiota. Pues bien, existe una señalización proinflamatoria que promueve la respuesta, aumenta la sintomatología y los problemas.
Y luego el otro lado, como siempre, me encanta mezclar los datos observacionales en seres humanos con estudios preclínicos porque tenemos que saber cuáles son los mecanismos en este estudio que analizaron la fibra dietética completa. Hemos hablado durante toda la mañana que esta fibra dietética está influyendo en la microbiota intestinal materna y, por último, activa los ácidos grasos de cadena corta. Y cómo esto ha influido tanto en los receptores específicos de ácidos grasos de cadena corta en los embriones que previenen el riesgo de síndrome metabólico en las crías y más adelante en la vida, luego nuevamente cómo los alimentos o nutrientes específicos modulan la microbiota, la actividad de la microbiota y luego el riesgo de enfermedad. ¿Qué sabemos sobre la analogía de la microbiota de la dieta infantil? Bueno, ya discutimos esta mañana que las prácticas de lactancia reducen el riesgo en los datos epidemiológicos y muestran que las prácticas de lactancia reducen el riesgo de problemas alérgicos. También sabemos que cuándo y cómo se introduce la alimentación complementaria puede influir también en el riesgo de enfermedad. Hay muchos, muchos estudios en la bibliografía.
Por supuesto, esto es como una vista panorámica de los estudios específicos que demuestran que los bebés que desarrollan alergia tienen un perfil de microbiota distinto durante los primeros años de vida. En otro estudio, además, se comprueba cómo cambia la microbiota durante los primeros 100 días y más allá, y cómo las diferentes bacterias específicas no son solo bacterias. También la diversidad, es decir, el número de especies que albergamos en nuestro intestino. Es como cuando vamos a preparar un pastel y tenemos solo una cuchara, pero en otra mesa tenemos esta cuchara, otros implementos de cocina, un cuchillo, así siempre es más fácil preparar el pastel, con todas las herramientas que tenemos en la mesa. Si tenemos más herramientas, más bacterias, podemos hacer más herramientas finas de la mejor manera. Entonces es importante mencionar esto. Y cuando hablamos de la diversidad tenemos que distinguir el periodo de vida temprana y la vida adulta. Los niños tienen menor diversidad, es decir, menor cantidad de especies de bacterias. ¿Por qué? Como la microbiota intestinal está compuesta principalmente por bifidobacterias, que son las más predominantes, entonces la diversidad es baja. Pero cuando se introduce la alimentación complementaria, la diversidad microbiana comienza a aumentar en cantidad, la carga bacteriana total. La cantidad también es importante. Aparecen nuevas especies. Aumenta la diversidad y entonces otras bacterias pueden producir otras cosas que también son beneficiosas para nuestros hijos.
En este estudio investigaron los diferentes momentos en los primeros meses de vida de los bebés y encontraron cómo los bebés más pequeños tenían menos bacterias, mientras que los bebés que tuvieron dermatitis atópica más adelante en la vida también tenían menos riqueza, menos lactobacilos, menos Prevotella. Una vez más, menos Prevotella y menos bifidobacterias se asocian con un mayor riesgo de enfermedad.
Podemos decir que en el primer año de vida los bebés corren el riesgo de sufrir alergias. Cuando nacen por cesárea se exponen a antibióticos. No se les da leche materna. Así es como los entornos juegan un papel importante porque también están modulando los cambios en la diversidad y la composición. Pero no solo las bacterias están siendo moduladas por estos factores. Otros organismos de los que hablamos hoy, levaduras y hongos, también juegan un papel importante en la alergia.
Podemos ver diferentes publicaciones, este es un buen artículo. Me gustaría destacarlo. Fue dirigido por Marie-Claire Arrieta, una colega de Canadá, quien descubrió cómo la anchura atópica influía en la microbiota y también en el porcentaje de hongos y bacterias. Encontraron menos Saccharomyces, esta bacteria que se usa en el pan. Las bacterias beneficiosas estaban menos presentes en los bebés que desarrollan problemas relacionados con la atopía más tarde.
También en este estudio se recogen los datos de otra cohorte infantil de Canadá. El riesgo de alergia estuvo influenciado por la presencia de diferentes hongos en el intestino y 80% más de precisión en la predicción de alergias utilizando los datos de los hongos. Luego, los datos de los hongos también nos dan una nueva perspectiva para comprender la relación entre la dieta, el microbioma y la salud.
¿Pero, qué pasa con la actividad microbiana? Estábamos hablando de los metabolitos que la microbiota puede producir, y aquí también se pueden ver diferentes estudios que muestran un metabolito específico durante los primeros años de vida, el butirato. Y también se puede ver que el propionato puede reducir el riesgo de problemas de alergia en este otro estudio. En el segundo estudio también encontraron que el perfil de los metabolitos también se asoció con alergia alimentaria. Y no es solo la atopía, también es alergia alimentaria y asma. Y todos mencionan que el butirato sería un metabolito protector producido por bacterias que puede reducir el riesgo. Entonces, la siguiente pregunta sería: ¿qué bacterias producen butirato?
Sabemos que las bifidobacterias que están presentes al comienzo de la vida producen principalmente acetato. Es decir, al comienzo del primer mes, no hay butirato. Pero sabemos que una vez que se introduce la alimentación complementaria aparecen bacterias más antiguas. Y entre estas hay bacterias productoras de butirato en el intestino. Luego, la mayoría de estos estudios se realizaron en niños un poco mayores. Esa es la razón por la que el butirato desempeña un papel importante y se considera un biomarcador potencial. Cómo afecta este butirato al intestino y cuáles son los mecanismos.
Me gusta esta diapositiva porque incluye todos los factores potenciales que pueden influir en la microbiota intestinal de los neonatos y cómo estas bacterias productoras de butirato interactúan con las células epiteliales. Cómo el ácido butírico influye en las células T vírgenes y reduce la regulación del gen FoxP3, reduce la producción de citocinas antiinflamatorias, interleucina 10 y aumenta las células T efectoras, promoviendo una respuesta inmunológica excesiva. Tenemos que modular la microbiota para que envíe señales al resto de la cascada y aumente la señal proinflamatoria, induzca la producción de interleucina 10 y también aumente la expresión de FoxP3 y células T reguladoras. Con esto tal vez podríamos reducir el riesgo de enfermedad, o al menos reducir la respuesta inmunológica excesiva que observamos en los problemas relacionados con las alergias.
Otra vez vamos a hablar de la leche. Sabemos que la leche materna también tiene diferentes factores: inmunoglobulina A, citocinas, oligosacáridos, y que todos ellos están asociados con un bajo riesgo de alergia alimentaria en los bebés. En nuestro equipo también analizamos la presencia de bifidobacterias en la leche de mujeres que tenían problemas relacionados con la alergia en comparación con las sanas, y observamos menos bifidobacterias en aquellos momentos en los que las madres tienen problemas relacionados con la alergia. Además, en otro estudio colaborativo con Maria Hellmann en Suecia, esto se mencionó en el artículo de Pediatric Allergy and Immunology, se investigó el desarrollo de la alergia en los niños de siete años, y se analizaron las muestras de leche materna que recibieron esos niños. Descubrimos que el desarrollo de alergias se asoció con un consumo de leche materna con una resistencia microbiana reducida durante el primer mes de vida y también encontramos un perfil distinto de la microbiota de la leche en madres que tuvieron hijos que desarrollaron alergia en comparación con niños que se mantuvieron saludables. Como ven aquí, diferentes colores representan diferentes grupos bacterianos, y se puede ver la diferencia en los colores, principalmente este naranja que se relaciona con la presencia de estreptococos.
La siguiente cuestión es, sabemos que la dieta influye en la microbiota, sabemos que la dieta materna influye en el riesgo de enfermedad, sabemos que la microbiota influye en el riesgo de alergia. Entonces podríamos modular la microbiota neonatal y materna y reducir el riesgo de enfermedad, ¿qué les parece?
Sabemos que realmente existe una relación íntima entre la dieta, el microbioma y el sistema inmunológico que se ha relacionado con el riesgo de enfermedad. Pero la pregunta es cuándo tenemos que diseñar estas nuevas estrategias para modular la microbiota ¿durante el embarazo, durante la lactancia? y ¿cuál sería nuestra población objetivo?, ¿las madres, los bebés, ambos? O tal vez incluso tenemos que pensar en cómo cuidar nuestra microbiota antes de la concepción en hombres y mujeres, para que ambos promuevan otro ambiente.
Todavía no tenemos suficiente evidencia para informar sobre esto, pero me gustaría mostrar algunos ejemplos que tenemos en la bibliografía. El primero es cómo los probióticos pueden influir en un compuesto específico en la leche materna. Mañana, cuando lleguemos a esto, sabremos que hay una citocina antiinflamatoria que promueve la tolerancia oral y también la producción de IgA. Cuando la madre consume probióticos se produce un aumento de este componente. Y sabemos que esto va a tener un efecto en el neonato. El segundo ejemplo, los probióticos durante la lactancia pueden influir en la cantidad y diversidad de oligosacáridos de la leche materna. Tercero, los probióticos enteros durante la gestación y la lactancia pueden influir en los microbios productores de butirato. Luego aquí tenemos algunas herramientas, pero todavía falta información sobre qué tipo de probióticos, en qué momento, cuál matriz. A partir de aquí me gustaría promover nuevamente la investigación en el área.
Cuando hablamos de los bebés, principalmente de restauración infantil, sabemos que ahora hay diferentes posibilidades. Por ejemplo, la siembra vaginal y ahora el trasplante de microbiota fecal de las madres a los bebés que nacen por cesárea para exponerlos a la microbiota materna, porque sabemos que esto es realmente importante para la colonización. Todas estas cosas están ahí, la dieta está ahí, pero también tal vez otro tipo de intervenciones como el yoga de atención plena, las verduras, la terapia con verduras. Entonces, este campo todavía está evolucionando.
Hay dos buenas preguntas que se plantearon en artículos de microbioma. ¿Debemos modular la microbiota neonatal? y, en caso afirmativo, ¿cuál debería ser el objetivo? Y el segundo artículo dice que necesitamos más datos porque estamos al comienzo de esto. Para esto también necesitamos definir cuáles microorganismos, cuáles funciones, cuáles metabolitos, cuál sería el efecto a corto o largo plazo, porque tal vez podamos desarrollar alguna intervención, pero es solo el principio. Quiero decir, podemos ver diferencias a corto plazo, pero nada a largo plazo. Entonces, ¿cuál es el fundamento? Tenemos que pensar en todas estas cosas, tratar de modular y promover la microbiota a través de la dieta y el efecto sobre el riesgo de enfermedad y en este caso o para esta audiencia, la alergia.
Estos serían los mensajes para llevar a casa. La nutrición afecta el ciclo de la vida en general, comenzando antes del nacimiento del bebé y continuando con la alimentación infantil. La dieta materna influye en la microbiota y también en algunos componentes de la leche materna, lo que afecta la salud infantil. La microbiota materna es reconocida como el principal determinante de la salud infantil, dado que emite señales específicas para guiar el desarrollo del sistema inmunológico, la maduración y también el desarrollo cognitivo, las conexiones neuronales. Sabemos que las alteraciones de la microbiota infantil se han asociado con el riesgo de alergia. Y ahí está la puerta abierta a nuevas posibilidades y nuevos diseños de intervenciones que intenten modular esta microbiota a través de la dieta.
Muchas gracias.
