Salud y microbioma intestinal

Microbiota intestinal en la salud y en la enfermedad

El término microbiota hace referencia a la comunidad de microorganismos vivos residentes en un nicho ecológico determinado. La microbiota reside en el intestino humano y es una de las comunidades más densamente pobladas, incluso más que el suelo, el subsuelo y los océanos. El ecosistema microbiano del intestino (microbiota intestinal) incluye muchas especies nativas que colonizan permanentemente el tracto gastrointestinal, y una serie variable de microorganismos que solo lo hacen de manera transitoria. Al conjunto formado por los microorganismos, sus genes, sus metabolitos se le denomina microbioma.

El microbioma humano se refiere a la población total de microorganismos que colonizan el cuerpo humano, incluyendo el tracto gastrointestinal, el genitourinario, la cavidad oral, la nasofaringe, el tracto respiratorio y la piel.

A las alteraciones de la microbiota intestinal y la respuesta adversa del hospedero a estos cambios se le ha denominado disbiosis. La disbiosis se ha asociado con afecciones tan disímiles como el asma, las enfermedades inflamatorias crónicas y la obesidad.

Funciones de la microbiota

La microbiota intestinal ha pasado de considerarse un comensal acompañante, a considerarse un «órgano metabólico», con funciones en la nutrición, la regulación de la inmunidad y la inflamación sistémica. Los mamíferos que crecen libres de gérmenes (LG) tienen un desarrollo corporal anormal, con pared intestinal atrófica, corazón, pulmones e hígado de bajo peso y sistema inmune inmaduro con niveles bajos de inmunoglobulinas.

Se demostró:
Que un grupo de ratones tenía un 40% más de grasa corporal que sus contrapartes LG sometidos a la misma dieta, y que los ratones LG están protegidos de la obesidad ocasionada por dietas altas en grasa y azúcar. Cuando a los ratones LG se les trasplanta microbiota obtenida del ciego de ratones normales («convencionalizar») ocurre un incremento significativo de su contenido de grasa corporal. La microbiota intestinal tiene enzimas que transforman a los polisacáridos complejos de la dieta, que el intestino humano no puede digerir ni absorber, en monosacáridos y ácidos grasos de cadena corta (AGCC), principalmente acético, propiónico y butírico. Los 2 primeros se absorben a la circulación portal y el tercero es empleado por los colonocitos como fuente de energía. Los AGCC pueden ser transportados al hígado para ser usados en la síntesis lipídica; de hecho, se estima que las calorías derivadas de esta digestión bacteriana constituyen alrededor del 10% de toda la energía que absorbemos. La cantidad de AGCC en el colon y en la sangre son importantes para la inmunorregulación del hospedero. Algunos estudios reportan efectos positivos de los AGCC en pacientes con alteraciones inflamatorias del intestino, de hecho, dichos individuos tienen concentraciones mucho menores de AGCC. Además, parece ser que la microbiota es capaz de modular los genes que afectan la disposición de la energía en los adipocitos. Los microbios y los vertebrados evolucionaron juntos a través de miles de años, y el funcionamiento normal del sistema digestivo e inmunológico depende de la presencia de la microbiota simbiótica.

Factores que influyen sobre la microbiota

En los mamíferos, los organismos que componen la microbiota son determinados por los tipos de fuentes nutricionales, siendo diferentes los perfiles omnivoros, carnivoros y herbivoros. Las características de la dieta, junto con los factores genéticos, influyen en el predominio de unos microorganismos sobre otros.
Después de tan solo un día de dieta occidental (alta en grasa y azúcar y baja en polisacáridos de las plantas), ratones de experimento mostraron cambios en su composición microbiana y en sus vías metabólicas, y en 2 semanas han desarrollado más adiposidad.
La abundancia o escasez de alimento determinará la presencia o no de especies bacterianas que se reproducen bien cuando hay disponibilidad limitada de alimentos, o de especies más eficientes cuando los nutrientes son escasos.

In utero, el ser humano carece de microbiota. Al nacer, el tracto gastrointestinal se coloniza inmediatamente. Hasta la vía de nacimiento (Parto o cesárea) y el tipo de alimentación (seno materno o fórmula) ha demostrado producir diferencias en la microbiota intestinal.
Los perfiles fecales microbianos del lactante muestran un parecido marcado con los perfiles  bacterianos del canal de parto y de la leche materna.
Durante la infancia y a lo largo de la vida, la composición microbiana también cambia de acuerdo con la edad y la dieta. Aún cuando la microbiota intestinal cambia con el paso de los años, el medio ambiente y la microbiota materna durante el parto y la alimentación al seno parecen permanecer con factores muy importantes en el desarrollo de la microbiota en el futuro.

Microbiota e inmunidad

La dieta y los efectos de esta en la microbiota intestinal y en la respuesta inmune se han postulado como posibles explicaciones para el incremento en la incidencia de enfermedades inflamatorias como el asma y la diabetes tipo 1 en los países desarrollados.
Hallazgos sobre la microbiota intestinal y su capacidad inmunomoduladora coinciden con los datos epidemiológicos que conectan la obesidad y el asma o la obesidad  y la diabetes tipo 1.

La microbiota intestinal ejerce un importante efecto sobre la respuesta inmune del humano. En 1989, Strachan mostró que la disminución en la carga microbiana debida a la elevación de los estándares de higiene en los países desarrollados podría conducir a un incremento de las enfermedades autoinmunes.

La «teoría de la higiene» supone que el exceso de limpieza y la disminución en la exposición a las bacterias a temprana edad impide el correcto desarrollo de los mecanismos inmunorreguladores, que previenen las respuestas inapropiadas de las células T y las enfermedades inflamatorias posteriores.

Hay diferencias radicales entre la microbiota intestinal de niños en África y la de niños en zonas urbanas de Europa. Los niños de Burkina Faso (África) tienen una dieta muy alta en fibra y su microbiota tiene grandes cantidades de Bacteroidetes, que hidrolizan los polisacáridos complejos de las plantas, y tienen mucha menor abundancia de Firmicutes que la microbiota de una cohorte europea. Es interesante saber que las alergias y el asma son prácticamente inexistentes en las comunidades rurales de África.

La evidencia que apunta hacia una alteración de la microbiota intestinal en personas con alergia y asma se acumula. Los niños que viven en granjas tienen una incidencia menor de asma que los niños de la ciudad.

La mucosa intestinal ejerce funciones de inmunidad adaptativa ya que su sistema inmune tiene la capacidad de responder a una infinidad de antígenos  pero también existe la inmunidad innata que es el reconocimiento de determinados antígenos y que es heredada filogenéticamente desde las plantas hasta los vertebrados.

El concepto prebiótico se ha acuñado a partir de dos observaciones:

1) Algunas bacterias , como cualquiera organismo viviente , tienen requerimientos nutritivos específicos.

2) Ciertos hidratos de carbono complejos atraviesan el tracto gastrointestinal sin ser atacados por las enzimas digestivas  y en el clon son utilizados como substratos por las bacterias residentes.

En 1995 Gibson y Roberfroid definieron un prebiótico como un ingrediente alimentario no digerible que estimula selectivamente el crecimiento de algunas bacterias del colón.

Los prebióticos más que proporcionar bacterias exógenas como los probióticos, se dirigen a favorecer a las bacterias ya presentes en el colon. La atención se ha cifrado en incrementar la presencia de bacterias como lactobacillus y bifidobacterium como los dos grupos principales  de bacterias amigas. Así el término prebiótico utiliza para denominar a los productos, principalmente los hidratos de carbono, que fomentan el crecimiento de microorganismos beneficiosos.

La utilización de prebióticos por las bacterias colónicas conlleva  en numerosos casos la producción de ácidos grasos de cadena corta. Estos agentes poseen un gran impacto sobre el ambiente del intestino grueso, el metabolismo de macronutrientes y en la prevención de enfermedades.

Los ácidos grasos de cadena corta se absorben rápidamente y pueden utilizarse como fuente de energía entre comidas. Contribuyen al pH de las heces e influencian de manera importante la función colónica, de manera que puede incluso disminuir el riesgo de cáncer.

Conclusión:

El consumo de alimentos enteros, ricos en fibra y de alto contenido acuosos como lo son las frutas y verduras contribuye a mantener una población bacteriana intestinal saludable, quedando demostrado que la dieta moderna puede contribuir al deterioro de esta comunidad de bacterias y abrir las puertas a diversos síndromes metabólicos como los que aquejan a la población hoy en día.

La medicina se direcciona nuevamente hacia el alimento natural.
“Que tu alimento sea tu medicina y tu medicina tu alimento”
Hipócrates

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