El Nuevo Estudio de Genoma de B. longum Subesp. longum de Morinaga Milk Puede Explicar la Amplia Distribución de las Especies en Todas las Edades

TOKIO–()–Bifidobacterium longum es una de las pocas especies de bacterias
intestinales ampliamente presente en personas de todas las edades,
incluidos bebés, adultos y ancianos.1,2 Hoy, Morinaga
Milk Industry Co., Ltd.
(TOKYO:2264), empresa de productos lácteos
líder de Japón, anunció los resultados de un innovador estudio nuevo de
genoma, en colaboración con el Centro de Investigación SFI APC
Microbiome Ireland
, que pueden explicar el motivo.

El intestino humano se coloniza con una serie de microbios (microbiomas)
que tienen un papel integral en la salud humana, al ayudarnos a digerir
los alimentos, producir ciertas vitaminas, regular nuestro sistema
inmunológico y protegernos de bacterias patógenas. Este estudio actual
reveló que una especie de bacteria, B. longum subesp. longum,
demuestra una amplia variación en sus genes que aumenta su
competitividad en el entorno intestinal, porque su genoma se adapta a
los cambios de dieta de cada generación. Además, sugiere que B.
longum
subesp. longum se transmite de manera extensiva entre
parientes, y tal transmisión no se produce solo entre madres y bebés,
como se creía anteriormente, sino también entre otros miembros de la
familia e incluso a lo largo de tres generaciones.3

Descripción del estudio
Para el estudio, se
obtuvieron un total de 453 muestras fecales de sujetos japoneses
saludables de 0 a 104 años, como medio para medir la especie bacterial
presente en el intestino. En total, se detectaron 871 especies
bacteriales diferentes (Fig. 1), pero solo tres (Blautia wexlerae,
Streptococcus salivarius y Bifidobacterium longum)
estuvieron presentes en más del 50 % de los sujetos en todas las
generaciones.

Este hallazgo destaca la amplia distribución de B. longum en la
vida humana. Para identificar el mecanismo que permite que una especie
determinada esté tan omnipresente, Morinaga, en colaboración con el
Centro de Investigación SFI APC Microbiome Ireland en la
Universidad Nacional de Irlanda, Cork, realizó un análisis de genoma
comparativo en diversas cepas de B. longum subesp. longum
para determinar las diferencias genéticas entre cepas aisladas de
personas de variadas edades.

Cepas de B. longum subesp. longum separadas en siete
clústeres

Los análisis comparativos que implicaron 145
muestras representativas de B. longum obtenidas de sujetos
japoneses, incluidos 32 genomas de acceso público, demostraron que las
cepas de B. longum subesp. longum se pueden agrupar en
siete clústeres según la presencia de profago (es decir, material viral)
o megaplásmido (es decir, material genético presente fuera del cromosoma
bacterial).

No se observó correlación entre cepas aisladas y edad del sujeto, aunque
se encontró correlación negativa significativa entre la cantidad de
genes identificados presentes en las cepas y la edad del sujeto. Esto
sugiere que las cepas de B. longum subesp. longum aisladas
de sujetos más jóvenes poseen, en promedio, mayor número de genes en
comparación con las de sujetos mayores. Los investigadores realizaron
investigaciones adicionales para identificar genes en cada cepa aislada
de diferentes grupos de edad, y como resultado, las familias de genes se
clasificaron en cuatro grupos: bebés, adultos, familias de gen
predominante en ancianos y genes que no muestran relación con la edad
del sujeto (Fig.2).

Las cepas asociadas con bebés más adaptadas a utilizar
carbohidratos que se encuentran en la leche humana

Los
investigadores con frecuencia encontraron cepas en B. longum
subesp. longum de sujetos más jóvenes, que poseen un código
genético relacionado con la utilización de azúcar, incluido el del ácido
siálico de azúcar que es uno de los componentes de los oligosacáridos de
la leche humana (Human Milk Oligosaccharides, HMO) en la leche materna.
Esta característica puede ser una estrategia adaptativa de B. longum
para sobrevivir al ambiente del intestino del bebé al usar los
componentes de la leche materna.

Las cepas asociadas con ancianos más adaptadas a utilizar fibra
insoluble que se encuentra en verduras

Los investigadores
también observaron una alta cantidad de cepas en B. longum
subesp. longum aisladas de sujetos ancianos que contienen
información genética única que se considera que codifica
α-L-arabinofuranosidasas extracelulares (clúster 2 de
arabinofuranosidasa en Fig.2). Estas enzimas pueden descomponer azúcares
complejos presentes en material vegetal, como verduras y cereales, todos
los cuales contienen alta proporción de fibra insoluble. Se informa que
los japoneses ancianos consumen muchas más verduras que los jóvenes4,
entonces este rasgo genético para digerir alimentos con contenido de
fibras puede permitir que el B. longum persista en el intestino
del anciano.

Además, se encontraron dos clústeres de genes indicadores del modo en
que las bacterias responden al estrés ambiental en mayores cantidades en
cepas de B. longum subesp. longum aisladas de sujetos
ancianos, incluida la proteína de choque térmico HSP20.5 Las
proteínas de choque térmico se producen para ayudar a un organismo a
responder al estrés, como el calor extremo, la exposición a oxígeno y
hambre. Es razonable suponer que las cepas con capacidad de responder al
estrés pueden adaptarse y sobrevivir mejor.

Ciertas cepas se transmitían entre padre e hijo, entre cónyuges, e
incluso a lo largo de tres generaciones

Varias cepas de B.
longum
subesp. longum que se habían aislado de muchos
miembros diferentes de la misma familia probaron tener un contenido
genético esencialmente idéntico. Este hallazgo sugiere que estas cepas
se habían transmitido entre diversos miembros de la familia, no solo
entre madre e hijo, que era lo que es había informado previamente.6

“Es un hallazgo extraordinario que no solo se haya observado la
transmisión entre madre e hijo, sino también entre padre e hijo e
incluso entre cónyuges”, declaró el Dr. Toshitaka Odamaki, gerente del
Departamento de Investigación de Microbiota del Instituto de Ciencia de
última generación de Morinaga y el investigador principal del estudio.
“Este es también el primer informe de una cepa particular de microbiota
intestinal que parece haberse transmitido a lo largo de tres
generaciones en una familia, por ejemplo, entre la abuela, la madre y el
bebé”, afirmó.

“Suponemos que esta variedad de genes y alto nivel de transferencia de
especies bacterianas dentro de familias es la estrategia de
supervivencia de B. longum subesp. longum y es clave para
su amplia distribución en la vida humana”, explicó el Dr. Odamaki. “Este
informe puede brindar una prometedora base para la investigación futura
que busca identificar los mejores candidatos probióticos en cada etapa
de la vida clave”, continuó.

APC Microbiome Ireland está muy interesada en cómo cambia la
microbiota humana en las etapas de la vida, en respuesta a la exposición
a diferentes factores ambientales como dieta habitual, exposición a
antibióticos y niveles de estrés”, expresó el profesor Douwe van
Sinderen, líder de proyecto en APC Microbiome Ireland. Además
enfatizó la atracción de tal esfuerzo científico conjunto: “Esto fue un
proyecto de colaboración particularmente gratificante y productivo con
un socio de la industria, Morinaga, porque pudimos unir nuestras
habilidades complementarias y conocimientos que nos permiten generar
perspectivas que de otro modo no habríamos podido obtener por sí solos”.

El Dr. Odamaki de Morinaga habló de estos hallazgos en el Congreso
Mundial de la Asociación de Práctica Independiente (Independent Practice
Association, IPA) + Probiota Barcelona realizado en Barcelona, España,
del 7 al 9 de febrero de 2018.

Acerca de Morinaga
Morinaga Milk Industry Co., Ltd.
es una de las principales empresas de productos lácteos de Japón.
Morinaga inició una investigación sobre las bifidobacterias en los años
sesenta, inspirada en el hecho de que las bifidobacterias son las
bacterias predominantes que residen en los intestinos de los lactantes
alimentados con leche materna. En 1969, Morinaga aisló su cepa principal Bifidobacterium
longum
BB536 de un bebé. Morinaga se destaca por su tecnología
innovadora y ofrece diversos productos lácteos y otros ingredientes
funcionales beneficiosos a clientes de todo el mundo.

ACERCA DE APC MICROBIOME IRELAND
APC Microbiome Ireland
(APC; http://apc.ucc.ie)
es un instituto de investigación líder mundial que se estableció en 2003
con la financiación de Science Foundation Ireland y en conjunto con
socios clave de la industria. Representa una perfecta colaboración entre
University College Cork y Teagasc (la Autoridad de Desarrollo de
Alimentos y Agricultura de Irlanda). Es de amplio reconocimiento que la
microbiota intestinal tiene un papel importante en la salud humana y se
convirtió en una de las áreas más dinámicas, complejas y excitantes de
investigación en el sector alimenticio y farmacéutico. En la última
década, APC se estableció como uno de los centros globales líderes en
investigación de microbiota intestinal. APC realizó varios
descubrimientos sin precedentes y publicó más de 1700 artículos de
investigación en revistas revisadas por pares, al generar muchas
portadas de revistas y editoriales asociadas. APC cubre a más de 300
personas, desde los Investigadores principales científicos (cuerpo
docente de APC) financiados por las Instituciones socias, el equipo
gerencial y un grupo específico de científicos de investigación,
asistentes de investigación y estudiantes de posgrado.

Referencias
1.  

Turroni et al., Applied and environmental microbiology
(2009)

2.

Francoise Gavini, Microb. Ecol. Health Dis (2001)

3.

Odamaki et al., Scientific Reports (2018)

4. Encuesta nacional de salud y nutrición 2015
5.

Ventura et al., Appl. Environ. Microbiol (2007)

6.

Makino et al., Appl. Environ. Microbiol (2011)

El texto original en el idioma fuente de este comunicado es la versión
oficial autorizada. Las traducciones solo se suministran como adaptación
y deben cotejarse con el texto en el idioma fuente, que es la única
versión del texto que tendrá un efecto legal.



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