De humano a superhumano: impacto del microbioma en la fisiología

El ser humano no es una entidad biológica aislada, sino un ecosistema complejo donde coexisten células humanas y billones de microorganismos, en su mayoría bacterias. Este conjunto de microorganismos forma el microbioma, cuya composición y funciones influyen en múltiples aspectos de la salud. En particular, el microbioma intestinal ha sido identificado como el más grande y relevante, no solo por su papel en la digestión, sino también por su relación con la fisiología general del organismo.

Se ha comprobado que el microbioma intestinal está vinculado con enfermedades digestivas, pero su impacto va mucho más allá del tracto gastrointestinal. Investigaciones recientes han revelado su influencia en el metabolismo, el rendimiento atlético, la longevidad y la salud mental a través del eje intestino-cerebro. Sin embargo, la complejidad del microbioma y su variabilidad entre individuos presentan desafíos para establecer relaciones causales claras entre la composición microbiana y sus efectos sobre la salud.

Se ha observado que ciertos perfiles microbianos están asociados con una mejor capacidad metabólica y un mayor rendimiento deportivo, mientras que otros están vinculados con trastornos como la obesidad y la diabetes tipo 2. A través de estas investigaciones, se busca establecer estrategias para modificar el microbioma y potenciar su impacto positivo en la salud humana.

Implicaciones del microbioma en la salud y el rendimiento humano

Uno de los puntos clave es que la microbiota intestinal no solo participa en la digestión y la regulación de la homeostasis gastrointestinal, sino que también modula procesos sistémicos fundamentales, como el metabolismo energético, la inflamación, la función cognitiva y el envejecimiento.

Microbioma y rendimiento físico

Uno de los temas abordados fue la relación entre el microbioma y el rendimiento deportivo. Estudios previos han identificado diferencias significativas en la composición microbiana de atletas de élite en comparación con individuos sedentarios. En estos atletas, se ha encontrado una mayor diversidad microbiana, así como una mayor presencia de bacterias productoras de ácidos grasos de cadena corta (AGCC), como Akkermansia, Faecalibacterium y Veillonella, que pueden mejorar la eficiencia metabólica y reducir la inflamación.

Si bien los resultados sugieren una relación entre ejercicio y microbioma, aún no está claro si estos cambios microbianos son una causa o una consecuencia del entrenamiento. Además, dado que los atletas suelen seguir dietas especializadas, se hace difícil discernir el impacto del ejercicio per se frente al de la alimentación. Algunos estudios de intervención han demostrado que programas de entrenamiento físico de ocho semanas generan solo cambios modestos en el microbioma, lo que sugiere que los efectos a largo plazo pueden ser más relevantes.

Otra área de interés ha sido el papel de los metabolitos microbianos en la motivación y el rendimiento físico. Estudios en modelos animales han mostrado que ciertos microorganismos intestinales pueden modular la producción de endocannabinoides y dopamina, influyendo en la predisposición al ejercicio. Esto abre la posibilidad de desarrollar estrategias basadas en microbiota para optimizar el rendimiento atlético.

Microbioma y metabolismo

El microbioma también desempeña un papel clave en el metabolismo y el control del peso corporal. Se ha demostrado que la alteración del equilibrio microbiano está asociada con condiciones metabólicas como la obesidad y la diabetes tipo 2. Estudios en ratones libres de gérmenes han mostrado que la ausencia de microbiota protege contra la obesidad inducida por la dieta, lo que sugiere que ciertas bacterias pueden influir en la acumulación de grasa y la regulación de la glucosa.

Uno de los mecanismos principales identificados es la producción de metabolitos microbianos como los AGCC, que tienen efectos beneficiosos en la sensibilidad a la insulina y el metabolismo energético. Otro metabolito microbiano recientemente descubierto, el imidazol propionato, ha sido implicado en la resistencia a la insulina y la disfunción metabólica en la diabetes tipo 2.

Las investigaciones han explorado el impacto de la dieta en la modulación del microbioma. Se ha encontrado que el consumo de fibra dietética promueve la producción de AGCC y puede mejorar la salud metabólica. Además, la modulación de la producción de ácidos biliares a través de la dieta y la microbiota ha emergido como una estrategia prometedora para regular el metabolismo y prevenir trastornos metabólicos.

Microbioma y salud mental

El eje intestino-cerebro ha sido un área de investigación en auge, y la microbiota intestinal parece desempeñar un papel crucial en la regulación del estado de ánimo y la función cognitiva. Se ha observado que ciertos probióticos pueden influir en la liberación de neurotransmisores y reducir el estrés, la ansiedad y la depresión. Se ha propuesto que la modulación del microbioma puede ser una estrategia complementaria para tratar trastornos psiquiátricos y mejorar la salud mental.

Uno de los mecanismos involucrados en esta relación es la producción de metabolitos microbianos que actúan sobre el sistema nervioso central. Se ha demostrado que ciertas bacterias pueden influir en la producción de serotonina, dopamina y otros neurotransmisores clave. Además, los estudios han sugerido que la microbiota puede afectar la respuesta al estrés a través de la regulación del eje hipotalámico-hipofisario-adrenal.

Microbioma y envejecimiento

El envejecimiento está asociado con cambios en la composición del microbioma y un aumento de la inflamación sistémica, un fenómeno conocido como “inflammaging”. La investigación sugiere que la modulación del microbioma podría ser una estrategia para retrasar el envejecimiento y mejorar la salud en la tercera edad. Modelos animales han demostrado que la manipulación de la microbiota puede extender la vida útil y mejorar la función cognitiva.

Un hallazgo interesante es que la síntesis de folato por parte de ciertas bacterias intestinales puede acelerar el envejecimiento en modelos experimentales. Estudios en Caenorhabditis elegans han mostrado que la inhibición de la síntesis de folato por bacterias específicas prolonga la vida útil, lo que sugiere un mecanismo potencialmente relevante en humanos.

Conclusiones

El microbioma es un componente fundamental en la fisiología humana, con efectos que van más allá del sistema digestivo e impactan en el metabolismo, el rendimiento físico, la salud mental y el envejecimiento. La modulación de la microbiota a través de la dieta, el ejercicio, el uso de probióticos o intervenciones dirigidas podría representar una herramienta poderosa para mejorar la salud y prevenir enfermedades. A pesar de los avances en la comprensión del microbioma, aún quedan muchas preguntas abiertas, y futuras investigaciones deberán centrarse en identificar estrategias efectivas para manipularlo en beneficio de la salud humana.

Acceso libre al artículo original en: http://www.fisiologiadelejercicio.com/wp-content/uploads/2025/02/From-human-to-superhuman-the-impact-of-the-microbiome-on-physiology-1.pdf

Referencia completa:

Keely SJ, Cotter PD, Wahlstrom A, Schellekens H, Weinkove D, Barrett KE. From human to superhuman: the impact of the microbiome on physiology. J Physiol. 2025 Jan 22. doi: 10.1113/JP287883.

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