Las bacterias de nuestro cuerpo
El hombre alberga distintas microbiotas cuya composición varía según las zonas del cuerpo, dependiendo de las fuentes de nutrientes disponibles y de la presencia de oxígeno. La microbiota intestinal es la más numerosa y diversa de estas microbiotas. Se trata de una comunidad compleja de microorganismos que incluye principalmente a levaduras, virus y bacterias que interactúan constantemente con las células de nuestro intestino. El conjunto microbiota/intestino forma el ecosistema digestivo. La microbiota intestinal cuenta con alrededor de 100.000 billones de bacterias, principalmente alojadas en el colon (intestino grueso). Las bacterias son los microorganismos más abundantes y mejor estudiados de la microbiota; más del 90% de ellas pertenecen a dos grandes grupos de bacterias (filos), los Firmicutes y los Bacteroidetes, que, a su vez, representan más del 90% del total de bacterias presentes en nuestro intestino. Otros grupos bacterianos minoritarios, pero necesarios para el equilibrio del ecosistema digestivo, también están presentes tales como las Actinobacteria, las Proteobacteria y, como lo hemos observado en sujetos chilenos, las Verrucomicrobia. Aunque la microbiota de un individuo sea tan única como sus huellas digitales, algunas bacterias como Faecalibacterium prausnitzii o Akkermansia muciniphila son comunes en la mayoría de las personas, y su ausencia está asociada con ciertas enfermedades. Cuanto más diversa es la microbiota y más genes bacterianos distintos contiene, más beneficiosa es para la salud de la persona.
¿Cómo aparece nuestra microbiota?
La colonización de nuestro tubo digestivo por las bacterias comienza en el momento del parto, primero con enterobacterias y lactobacilos y luego con bacterias anaeróbicas (sensibles al oxígeno). Este proceso depende de varios factores como el tipo de parto (cesárea o vaginal), la alimentación del bebé (leche materna o fórmula) y la eventual administración de antibióticos. Gracias a su contenido de bacterias y oligosacáridos (un tipo de fibra), la leche materna contribuye en forma preponderante a la colonización microbiana y al crecimiento de bifidobacteria, una bacteria característica de la microbiota del lactante amantado. Hemos mostrado que la administración de antibióticos (amoxicilina) a lactantes puede reducir un tercio la cantidad de bacterias en su microbiota, un efecto que se puede prevenir por el consumo de prebióticos. La colonización microbiana del tubo digestivo del recién nacido es importante porque contribuye a la maduración y educación de su sistema inmune, es decir de su sistema de defensas. A partir del destete, la diversidad de la microbiota del lactante aumenta considerablemente, debido a la introducción de nuevos alimentos en su dieta, que aportan nuevos nutrientes a su microbiota. A los 3-4 años de edad, la composición de la microbiota es similar a la del adulto.
La simbiosis microbiota-humano
La microbiota tiene un genoma cuyo tamaño es 100 a 150 veces mayor al del genoma humano. Estos genes permiten a las bacterias desempeñar funciones específicas que nuestro cuerpo no ha desarrollado, pero que son necesarias para su buen funcionamiento. A cambio, le ofrecemos a la microbiota un lugar donde desarrollarse (el colon) y una gran cantidad de nutrientes. Esta estrecha relación simbiótica entre la microbiota y su huésped es el resultado de cientos de miles de años de evolución conjunta. Una de las principales funciones de la microbiota es la digestión de macronutrientes (carbohidratos, proteínas, grasas) aportados por los alimentos. Estos son normalmente digeridos por las enzimas presentes en nuestro intestino, un proceso que libera nutrientes que son absorbidos. Sin embargo, no tenemos las enzimas necesarias para degradar la fibra ni la mayoría de los polifenoles (los famosos “antioxidantes”) dietarios. Ciertas bacterias de la microbiota (por ejemplo, Bacteroides thetaiotaomicron) poseen dichas enzimas y digieren estos compuestos, generando metabolitos como los ácidos grasos volátiles (AGVs), acetato, propionato y butirato, que son utilizados por otras bacterias o son absorbidos y ejercen efectos beneficiosos para nuestra salud. Por lo tanto, una dieta pobre en fibra y en polifenoles afecta la microbiota y la salud del huésped, en parte debido a la menor la producción de AGVs. Otra función nutricional destacada de la microbiota es su capacidad de sintetizar vitaminas K y del grupo B, que nuestro organismo es incapaz de producir.
Disbiosis y enfermedades
Varios factores asociados a nuestro estilo de vida actual afectan la simbiosis microbiota-huésped. Cuando la microbiota sufre desequilibrios en su composición y función, un estado llamado "disbiosis", el beneficio mutuo de la relación microbiota-huésped tiende a desaparecer. La disbiosis es generalmente transitoria y relacionada con eventos específicos (antibióticos, patógenos). Luego, vuelve a su estructura inicial, mostrando así un cierto grado de resiliencia. Agresiones continuas o repetidas, sin embargo, pueden agotar esta resiliencia, alterando la composición de la microbiota en forma más permanente y produciendo respuestas anormales de las células intestinales y del sistema inmunitario local, que terminan deteriorando la capacidad de nuestro intestino de actuar como una barrera protectora. Este ecosistema digestivo alterado contribuye al desarrollo de estados de fragilidad y de enfermedades alérgicas, autoinmune, inflamatorias, metabólicas, o del sistema nervioso.
Las personas con obesidad y/o diabetes de tipo 2, por ejemplo, presentan una disbiosis moderada caracterizada por una menor abundancia de las bacterias F. prausnitzii y A. muciniphila. Además, la microbiota de estos individuos es más eficiente en extraer energía de los alimentos que la de los sujetos normopeso. Este fenómeno explicaría por qué ratones normopeso trasplantados con la microbiota de individuos obesos se vuelven obesos. Ciertas bacterias también permiten la formación del compuesto trimetilamina (TMA) a partir de la carnitina presente en la carne. En el hígado, esta TMA es oxidada a TMAO que favorece la formación de placas de ateroma en las arterias, asociando, por lo tanto, la microbiota a las enfermedades cardiovasculares.
El eje microbiota/intestino/cerebro
La dupla microbiota/intestino genera señales (metabolitos o componentes bacterianos) que pueden ingresar a través de las células intestinales hasta la sangre y luego hasta los distintos órganos del cuerpo. Estas señales también estimulan las terminaciones nerviosas y/o las células productoras de hormonas (entero-endocrinas) presentes en el intestino, permitiendo la transmisión de la información al cerebro a través del nervio vago. Estas observaciones han acuñado el concepto de “eje microbiota/intestino/cerebro”. En este contexto, se ha mostrado que la microbiota intestinal tiene un efecto sobre la ansiedad, el estrés, y la depresión. En este contexto, se ha reportado que cepas probióticas de lactobacilos mejoran los síntomas depresivos en ratones. Finalmente, la disbiosis también ha sido asociada con las enfermedades de Parkinson y de Alzheimer a pesar de que no se sepa si la disbiosis acompaña o contribuye a estas enfermedades.
Regulación de la microbiota: ¿trasplante fecal o compuestos dietarios?
El ecosistema microbiano intestinal es considerado, actualmente, como un blanco terapéutico y nutricional para mejorar la salud. El trasplante de microbiota fecal de donantes sanos se recomienda para el tratamiento de infecciones recurrentes por C. difficile, refractarias al tratamiento antibiótico convencional. Los pacientes tratados tienen un mejoramiento drástico de su estado de salud y muchos no vuelven a padecer de la infección. Estos trasplantes también han sido utilizados a título experimental en pacientes con enfermedad de Crohn, colitis ulcerosa, síndrome de intestino irritable, síndrome metabólico, enfermedades hepáticas, esclerosis múltiple y trastorno del espectro autista, con resultados promisorios. La dieta también influye fuertemente sobre la microbiota. Fibras y polifenoles favorecen bacterias beneficiosas y reducen aquellas potencialmente patógenas y la producción de metabolitos dañinos. Para algunas fibras denominadas prebióticos, se ha demostrado que sus acciones beneficiosas sobre la salud ocurren a través de la microbiota. Las bacterias deficientes en determinadas enfermedades podrían ser aportadas mediante el consumo de suplementos o de alimentos fermentados, ricos en microorganismos vivos (bacterias lácticas y levaduras) que contribuyen de forma transitoria a nuestra microbiota intestinal y a su función.
Referencias
- Morales P, Brignardello J, Gotteland M. La microbiota intestinal: Un nuevo actor en el desarrollo de la obesidad. Rev Med Chil. 2010;138: 1020-1027.
- Fujio-Vejar S, Vasquez Y, Morales P, et al. The Gut Microbiota of Healthy Chilean Subjects Reveals a High Abundance of the Phylum Verrucomicrobia. Front Microbiol. 2017; 8: 1221.
- Magne F, Puchi Silva A, Carvajal B, Gotteland M. The Elevated Rate of Cesarean Section and Its Contribution to Non-Communicable Chronic Diseases in Latin America: The Growing Involvement of the Microbiota. Front Pediatr. 2017; 5: 192.
- Brunser O, Gotteland M, Cruchet S, Figueroa G, Garrido D, Steenhout P. Effect of a milk formula with prebiotics on the intestinal microbiota of infants after an antibiotic treatment. Pediatr Res. 2006; 59: 451-456.
- Tan HE. The microbiota-gut-brain axis in stress and depression. Front Neurosci. 2023; 17:1151478.
- Gasaly N, Riveros K, Gotteland M. Fitoquímicos: una nueva clase de prebióticos. Rev Chil Nutr 2020, 47: 317-27.
