Microbiota intestinal, flora intestinal, funciones e importancia

Microbiota intestinal, flora intestinal
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La microbiota intestinal está formada por un grupo de microorganismos que conviven en dicha área, conformado principalmente por arqueas, bacterias y hongos. Antiguamente la microbiota intestinal era denominada “flora intestinal”.

Gracias a las técnicas de biología molecular se han identificado esta variedad de microorganismos, especialmente bacterias que conforman el 50% de la microbiota intestinal. La mayoría de estas bacterias no pueden ser aisladas por medios de cultivo convencionales.

Al menos 2776 especies se han aislado de la materia fecal humana. Estas han sido clasificadas en once grupos filogenéticos, en los que Bacteroidetes, Firmicutes, Proteobacteria y Actinobacteria son los más ampliamente estudiados, especialmente los dos primeros por ser los predominantes. Mientras que los filos Fusobacteria y Verrucomicrobia son escasos. Cabe destacar que en el tracto gastrointestinal algunas de estas especies solo se encuentran en forma transitoria, en tanto que otras son permanentes.

Asimismo, se estima que este ecosistema de microorganismos intestinales, supera a los que habitan en el medio ambiente: suelo, subsuelo y océanos, así como también a la cantidad de células presentes en el cuerpo humano.

Debido a que está conformado por aproximadamente 100 billones de microorganismos. De igual forma, la cantidad de genes microbianos en nuestro organismo son más de 10 millones, donde en el intestino se codifican 3 millones, muy superior al genoma humano que codifica 23000 genes.

En las últimas décadas se ha hecho mucho hincapié en el estudio del microbioma humano, es decir, de estudiar no solo los microorganismos, sino también sus metabolitos y su información genética, contribuyendo a un mejor conocimiento sobre los microorganismos que habitan en nuestro cuerpo, desde los que viven en los tractos gastrointestinal, genitourinario, respiratorio, hasta los de la piel.

Sin embargo, la identificación de los genes y metabolitos de toda esta comunidad microbiana que habita el intestino (microbioma intestinal), gana interés cada día por sus posibles asociaciones con el mantenimiento de la homeostasis intestinal y de la salud en general.

Funciones de la microbiota intestinal

En la actualidad, se conoce que la comunidad de microorganismos intestinales aporta múltiples beneficios para la salud, entre ellos: favorecen el sistema inmune, la nutrición y el crecimiento en el humano. Lo que evidencia una relación entre la microbiota intestinal y la homeostasis de nuestro organismo.

Estudios en animales de experimentación demostraron que cuando estos eran criados libres de gérmenes, presentaban atrofia en la pared del intestino, bajo peso, inmadurez en el sistema inmune y en órganos como el pulmón y el hígado. Lo que denota la afectación en su desarrollo corporal.

También se ha señalado que la microbiota intestinal participa en el metabolismo de polisacáridos complejos de la dieta, debido a que posee enzimas que convierten a estos polisacáridos en monosacáridos y ácidos grasos de cadena corta como el ácido butírico, acético y propiónico.

Estos ácidos grasos, además de contribuir con el 10% de energía y participar en la síntesis de lípidos, desempeñan un importante rol inmunoregulador de procesos inflamatorios en el intestino del huésped.

Además del aporte de energía, el butirato induce la apoptosis en células del cáncer de colon, activa la gluconeogénesis intestinal y mantiene la homeostasis de la glucosa y la energía.

Importancia de la flora intestinal

Estudios recientes, han reportado que las alteraciones de la microbiota intestinal, conocida como disbiosis, están asociadas a enfermedades como la obesidad, asma crónica, diabetes, síndrome metabólico, alergias, enfermedad cardiovascular y cáncer, entre otras.

Es por ello que las investigaciones del genoma bacteriano son de gran interés, porque estas podrían aportar respuestas sobre las causas de enfermedades autoinmunes, alérgicas y metabólicas. Además de contribuir con posibles tratamientos de las mismas, al revertir la composición microbiana del intestino.

Aunado a esto, cada vez hay más evidencias que la microbiota intestinal es vital para la salud mental. Pues los cambios en este ecosistema, influenciados por factores como el estrés y la dieta, pueden afectar el sistema nervioso y causar trastornos como las Enfermedades de Parkinson y Alzheimer, entre otros.

Esto se debe a que los microbios del intestino podrían mediar la síntesis de algunas sustancias bioactivas como bacteriocinas, ácidos biliares, ácidos grasos de cadena corta, así como también neurotransmisores y neuromoduladores.

Los géneros Lactobacillus y Bifidobacterium son un ejemplo de ello, porque producen ácido γ-aminobutirico, mejor conocido por sus siglas como GABA. Por su parte, los géneros Escherichia, Bacillus y Saccharomyces spp pueden producir norepinefrina, el Bacillus dopamina y el Lactobacillus acetilcolina.

Además, los géneros Candida, Streptococcus, Escherichia y Enterococcus spp, son responsables de la producción de serotonina. Este neurotransmisor está asociado a diversos trastornos psiquiátricos y es en el intestino donde se encuentra en mayor proporción.

Relación del sistema inmune y la microbiota intestinal

Investigaciones en ratones libres de gérmenes han evidenciado el importante papel de la microbiota intestinal en la inmunidad. Esto es debido a que en el período postnatal se afecta la inmunidad de forma permanente, en las tres primeras semanas de vida.

Lo anterior es producto del cambio en la composición bacteriana y respuesta inmune proinflamatoria. Sin embargo, los efectos no son los mismos en la primera semana de vida.

Los resultados sugieren que una vez establecido el cambio de la composición microbiana del intestino después del nacimiento, este podría perdurar en el tiempo.

Adicionalmente, se conoce que la comunidad microbiana del intestino difiere entre grupos de individuos, tal es el caso de los niños africanos de zonas rurales y niños europeos de zonas urbanas. En donde, los primeros consumen dietas ricas en fibras, por esto su microbiota intestinal se caracteriza por la presencia abundante de Bacteroidetes, que digieren los polisacáridos complejos y posee menor cantidad de Firmicutes que la de los niños europeos de zonas urbanas. Esto podría explicar el porqué, en los niños africanos es infrecuente el asma y las alergias. Puesto que los individuos que padecen estas inmunopatologías tienen alterada su microbiota intestinal.

Metabolismo y microbiota intestinal

Se ha observado que la obesidad puede estar asociada a la composición microbiana del intestino. Esto se debe probablemente a la relación aumentada de Firmicutes/Bacteroidetes presente en el exceso de peso y síndrome metabólico.

Estudios en animales genéticamente obesos han encontrado que estos tienen más Firmicutes que Bacteroidetes en comparación con los no obesos. Lo que sugiere que las Bifidobacterias y Bacteroidetes podrían proteger del aumento de peso.

Los hallazgos son prometedores en el desarrollo de terapias contra la obesidad. En virtud de que las investigaciones demuestran que el fenotipo obesogénico se puede transmitir, es decir, al implantar la microbiota intestinal obesogénica en los ratones libres de gérmenes, estos aumentan su adiposidad.

En situaciones específicas, los microbios intestinales aportan su maquinaria genética para favorecer la digestión de ciertos componentes de la dieta, y así contribuir con el metabolismo en individuos que no podrían digerir estos compuestos.

Enfermedades gastrointestinales

Actualmente, la disbiosis se ha asociado a enfermedades gastrointestinales como el síndrome del intestino irritable. Encontrándose que la comunidad bacteriana intestinal en los pacientes con esta patología difiere de los individuos sanos, pues la relación Firmicutes/Bacteroidetes está aumentada al doble en estos pacientes.

Adicionalmente, los pacientes con síndrome del intestino irritable presentan menor cantidad de Lactobacillus y Bifidobacterium spp que las personas saludables; además, se ha visto que presentan una Archaea llamada Methanobrevibacter smithii que, como su nombre lo indica, es productora de gas metano.

Cabe destacar que los géneros Lactobacillus y Bifidobacterium spp son capaces de inhibir la adherencia de patógenos bacterianos, por su unión a las células epiteliales.

Otra característica de estas bacterias es la no producción de gas en el proceso de fermentación de carbohidratos y la inhibición del género Clostridium spp. Es por ello que algunos estudios han sugerido que el consumo de probióticos puede mejorar la distención abdominal y la producción de gases en adultos.

Uno de los principales gases producidos por fermentación con bacterias anaerobias en el intestino es el metano. Este gas puede provocar diversas alteraciones en el intestino, tales como cáncer de colon, diverticulosis, hasta afectar la velocidad del tránsito intestinal y reducir la serotonina.

Del mismo modo, las personas que padecen la enfermedad de Crohn presentan alteraciones en la composición de la microbiota intestinal, en comparación con las personas saludables.

Asimismo, la disbiosis representa un factor de riesgo adicional de la enfermedad Celíaca. Esto se debe a la influencia que ejercen en la inmunidad de las mucosas, o cuando provocan el aumento de las respuestas inflamatorias al gluten.

Factores que la influencian

Son diversos los factores que influencian el tipo de microbios que habitan en el intestino. Entre estos se encuentran: la dieta, la edad, la genética, el estilo de vida, la medicación y el medio ambiente.

Por ejemplo, la dieta occidental baja en polisacáridos vegetales y altas en azúcares y grasas, en ratones ha mostrado que favorece la proliferación de Firmicutes, mientras que reduce la de Bacteroidetes.

Aunado a esto, desde el momento del nacimiento el intestino es colonizado, por lo que el tipo de parto, natural o cesárea, determinará las diferencias en la microbiota intestinal de los recién nacidos. De la misma manera, la alimentación con leche materna o fórmulas lácteas influye en su perfil fecal microbiano.

Por tanto, la dieta y la edad promueven cambios en la comunidad de microbios intestinales. En la infancia, específicamente a los 2 años, predominan las Bifidobacterias, mientras que en la adultez, esta comunidad es más compleja y diversa, y está dominada por los Bacteroidetes y Firmicutes como ya se ha mencionado anteriormente.

En cuanto a los factores genéticos, se conoce que los microbios del intestino, difieren más entre individuos no emparentados que en los pertenecientes a la misma familia.

Algunos investigadores han sugerido el uso del término enterotipos para la clasificación de las diversas microbiotas intestinales de los humanos, de acuerdo a su composición y predominio de géneros bacterianos.

Referencias

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