En la Universidad de Zúrich se está creando un biobanco extraordinario para las generaciones futuras: como no sólo las plantas y los animales, sino también los microbios del intestino están amenazados de extinción, los investigadores quieren acumular la mayor cantidad posible de heces humanas, ya que podrían ayudar a curar enfermedades.
La caca puede verse tan encantadora: bolas verdes, palitos naranjas, estructuras rosadas y puntiagudas que crecen unas sobre otras. En la pared del despacho de Adrian Egli en la Universidad de Zúrich cuelga un cuadro en el que se muestran en colores vivos las bacterias de las heces humanas. Una imagen tan hermosa enfermó gravemente a alguien: “Se trataba de alguien que había regresado de Camboya y se había presentado en el Instituto Tropical a causa de una terrible diarrea. Tenía una gran variedad en sus intestinos”. Egli se ríe.
Cuando piensas en biodiversidad, probablemente piensas en selvas verdes o arrecifes de coral, menos en tus propios intestinos. Es el hogar de uno de los ecosistemas más complejos que conocen los científicos. Un solo gramo de contenido intestinal contiene miles de millones de microbios que están estrechamente conectados entre sí y con su huésped y que probablemente tengan un inmenso impacto en nuestra salud.
Investigadores de todo el mundo están trabajando arduamente para descubrir exactamente cómo. Desafortunadamente, la ciencia tiene que darse prisa: al igual que en los arrecifes y los bosques, el hábitat en nuestro cuerpo también parece estar cambiando y muchas bacterias son cada vez más escasas; en particular, los intestinos de los países industrializados occidentales aparentemente ya no ofrecen a los microbios un hogar confortable. .
Las bacterias intestinales nos protegen de las enfermedades.
“¿Pero qué pasa si desaparecen especies que nos protegen de enfermedades o que tienen otras funciones importantes? Tenemos que preservarlos; tal vez luego podamos devolverlos a la naturaleza en décadas”. Así describe el microbiólogo Adrian Egli la misión que él y sus colegas llevan a cabo en distintas universidades de Suiza y Estados Unidos. En el centro de esta misión: las heces humanas.
«Las heces son un asunto muy apasionante y complejo», afirma Adrian Egli, microbiólogo de la Universidad de Zurich. Los investigadores crean cultivos de algunas de las bacterias en las muestras de heces en placas de Petri para examinarlas.
Egli conduce a través de un ala discreta de la Universidad de Zúrich a su santuario interior, al Arca de Noé. Aquí los investigadores están construyendo un biobanco para microbios intestinales, al igual que en la isla noruega de Svalbard hay un almacén de semillas para todo el mundo, en el que se congelan las semillas de todas las plantas alimenticias importantes, como una especie de seguro para el futuro. La comparación no sirve: Seed Vault es el nombre de la bóveda de semillas en Noruega. Microbiota Vault es el nombre del proyecto de investigación para salvar la flora intestinal, una especie de biblioteca de heces en nombre de todos los países del mundo.
Esta biblioteca zumba ruidosamente y consta de varios congeladores blancos. El termómetro marca menos 80 grados. «Las bacterias sobreviven durante muchos años en este frío y pueden volver a descongelarse fácilmente en el futuro», explica Egli.
Silla traída desde la región amazónica en helicóptero
Para que los microorganismos sigan vivos dentro de 50 o 100 años, los investigadores primero tuvieron que encontrar la mejor manera de almacenar los excrementos: «No se deben formar cristales de agua; esto destruye las células y mata las bacterias». Los científicos probaron 16 métodos diferentes de conservación, desde la liofilización hasta la adición de nutrientes y varios métodos de congelación. La solución actual son tubos de unos tres centímetros de largo en los que se ubican los tesoros.
Más de 2.000 personas ya han donado muestras: de Tailandia, Etiopía, Puerto Rico y Suiza. Habrá muchos más. “Es de esperar que dentro de diez años estemos conectados con cientos de grupos de investigación de todo el mundo que nos enviarán la cátedra”, afirma Egli. La adquisición en países lejanos es extremadamente complicada: una muestra fecal debe conservarse y congelarse lo más rápido posible. Si solo se ha dejado a temperatura ambiente durante 20 minutos, la composición bacteriana ya ha cambiado significativamente.
Por eso lo mejor es que la gente venga directamente a una universidad a dar la muestra. Eso no siempre es posible. Por eso, algunos grupos de investigación en el extranjero hacen todo lo posible: “En la Amazonia, una investigadora voló en helicóptero hasta los pueblos indígenas e inmediatamente sumergió sus muestras de heces en nitrógeno líquido, que luego transportó en el helicóptero. Esto lo mantuvo hasta que se congeló”.
Egli y sus colegas ya han obtenido más de 2.000 muestras. Provienen de grupos de investigación de otros países y de Suiza.
“La silla es un bien cultural”
No sólo es difícil conservarlas, sino que todo debe estar protegido legalmente: “No se pueden recoger sillas en el extranjero y llevárselas. La silla es un bien cultural”. El Protocolo de Nagoya regula los bienes culturales y biológicos de un país, incluidas las bacterias. «Tenemos que rellenar muchos formularios, cumplir las normas legales y solicitar oficialmente si podemos sacar las heces», afirma Egli.
Una vez hecho todo esto, los excrementos tendrían que ser transportados a Suiza mediante empresas de transporte especiales. El transporte de un solo paquete de muestras de heces cuesta alrededor de mil francos. «Si los funcionarios de aduanas sospechan y sospechan que hay drogas en las heces, se descongelarán y las muestras se perderán».
El Arca de Noé para las bacterias intestinales es un proyecto muy caro y complejo. Pero los investigadores tienen buenas razones por las que los excrementos humanos deben conservarse para la posteridad.
Una extinción silenciosa de especies hace estragos en nuestros intestinos
La científica sudamericana María Gloria Domínguez-Bello fue una de las primeras en estudiar el microbioma: así se llama a todos los microorganismos del intestino. Descubrió que los miembros de los pueblos indígenas de la región amazónica tienen una flora intestinal significativamente más diversa que la de los pueblos de Europa y Estados Unidos. Y la diversidad de microbios intestinales en Occidente sigue disminuyendo.
“Nuestro microbioma se está empobreciendo. Sin que nos demos cuenta, en nuestros cuerpos se está produciendo una extinción silenciosa de especies”, afirma Egli. En 2050, dos tercios de la humanidad probablemente vivirán en ciudades, lo que significa que la extinción de especies en los intestinos se generalizará. Las razones de esto probablemente sean la dieta, el estilo de vida y la medicación. Especialmente los antibióticos, que son muy importantes para combatir las infecciones, tienen el efecto secundario de que no sólo matan las bacterias que causan la infección, sino también casi todas las demás bacterias del cuerpo.
La mayoría de los gérmenes son muy útiles: descomponen los nutrientes, ayudan con la digestión y hacen que las vitaminas de los alimentos sean accesibles. Cada persona lleva dos kilos. «La complejidad de las heces humanas es sencillamente increíble. «Cada segundo ocurren miles de millones de reacciones metabólicas», dice Egli. Los investigadores sospechan que un microbioma empobrecido o descarrilado desempeña un papel en el desarrollo de muchas enfermedades.
Los científicos congelan excrementos de todo el mundo en pequeños tubos.
Una flora intestinal empobrecida favorece las enfermedades
«Las enfermedades autoinmunes como el asma, las enfermedades inflamatorias intestinales crónicas como la enfermedad de Crohn y también la depresión han aumentado significativamente», afirma Egli. Los científicos sospechan una conexión con un microbioma empobrecido. «Desafortunadamente, todavía no contamos con suficientes estudios confiables para probar y comprender estas conexiones con precisión».
La ciencia ni siquiera sabe cómo es un microbioma sano. La tecnología para estudiar la genética de la flora intestinal sólo existe desde hace diez años. “Todo lo que sabemos es que los microbiomas de las personas pueden variar mucho. La vida de las mujeres es diferente a la de los hombres, y la vida de los niños también es diferente”.
Hay dos situaciones en las que los médicos ya están utilizando el cambio en el microbioma para tratar enfermedades. «Los trasplantes de heces ayudan en los casos de colonización por la bacteria Clostridium difficile, que puede provocar una inflamación intestinal grave», afirma Egli. Se insertan pequeños trozos de heces de una persona sana en los intestinos de la persona enferma utilizando una jeringa. Esto también acompaña a algunas terapias contra el cáncer, porque una determinada composición de bacterias intestinales es útil en el tratamiento de algunos tipos de cáncer.
Suiza como depósito de excrementos
«En el futuro puede haber pastillas que contengan determinados metabolitos de las bacterias beneficiosas, que luego tendremos que tragar en determinadas enfermedades». Pero para hacer esto, primero se debe mapear el microbioma y decodificar los genomas de las bacterias. En particular, Egli espera que las diferencias entre personas en diferentes regiones del mundo aporten información.
Para proteger de la extinción la fantástica diversidad de nuestros intestinos, Egli y sus colegas llevan mucho tiempo buscando una instalación de almacenamiento segura. Por supuesto, no es casualidad que Suiza haya sido elegida como el banco central para muestras de heces de todo el mundo. En un país estable, seguro y neutral, los excrementos deberían sobrevivir durante mucho tiempo para que los científicos puedan acceder a las muestras dentro de diez, cincuenta o incluso doscientos años.
«Ya hemos buscado búnkeres militares». Pero por ahora la colección permanecerá en la Universidad de Zurich. La biblioteca de heces se mantendría particularmente segura en lo profundo de la roca de una montaña. Y en Suiza habría una montaña de excrementos.
Las muestras fecales se almacenan en la Universidad de Zurich y se decodifica su genoma. Otros grupos de investigación en Suiza, por ejemplo en Lausana, analizan la composición de las bacterias.