La enfermedad de Crohn (EC) y la colitis ulcerosa (CU) son enfermedades inflamatorias del tubo digestivo que conjuntamente abarcan un espectro patológico denominado enfermedad inflamatoria intestinal (EII). Se caracterizan por ser enfermedades inmunomediadas, inflamatorias y crónicas, que evolucionan en brotes y periodos de remisión. Su etiología aún no está clara, pero la hipótesis más aceptada estima que abarca una interacción entre la susceptibilidad genética del huésped, una respuesta inmune alterada y los microorganismos entéricos residentes (microbiota intestinal). Este avance en el conocimiento de la patogenia de la EII ha impulsado numerosas investigaciones sobre la posible modulación de la microbiota intestinal mediante el uso de probióticos en el tratamiento de estas patologías
(2019-01-16) PROBIÓTICOS EN LA ENFERMEDAD INFLAMATORIA INTESTINAL (.PPT)
1. Javier Luis Zamora Landa
R1 Enfermería Familiar y Comunitaria
C.S Torrero-La Paz
PROBIÓTICOS Y ENFERMEDAD
INFLAMATORIA INTESTINAL
2. MICROBIOTA INTESTINAL
Conjunto de
microorganismos
(bacterias, hongos, arqueas,
virus y parásitos) que reside
en nuestro cuerpo → TGI
ecosistema + numeroso y
complejo.
MICROBIOTA MICROBIOMA
- ¿QUÉ ES? -
Hace referencia a todo el
hábitat, incluidos los
microorganismos, sus
genes, y las condiciones
ambientales.
Por su enorme capacidad metabólica, se ha considerado a
la microbiota como un «órgano» imprescindible para la
vida y con influencia en la salud y la enfermedad.
3. MICROBIOMA HUMANO
1013 células
humanas
Genoma
(23.000 genes)
Microbioma
(100-150 veces)
1014
microorganismos
90% Bacterias
10% Humanos
Población total de microorganismos con sus genes y
metabolitos que colonizan el cuerpo humano, incluyendo el
tracto gastrointestinal, el genitourinario, la cavidad oral, la
nasofaringe, el tracto respiratorio y la piel.
4. MICROBIOTA INTESTINAL
El intestino grueso alberga
el mayor número de
bacterias del TGI, + 1000
especies bacterianas
distintas.
100-150 veces
el número de genes
de nuestro genoma
(MICROBIOMA)
- CARACTERÍSTICAS -
95% de nuestras
bacterias están
localizadas en el
TGI.
Microorganismos TGI
superan a las células
somáticas en
proporción de
10:1 (≈ 100 B)
5.
6. MICROBIOTA INTESTINAL
- COMPOSICIÓN -
ANTES → Muestras de heces o
biopsias intestinales (20-30%
de la M.I cultivable).
ACTUALMENTE → Técnicas
moleculares de secuenciación
masiva (NGS), identifican y
caracterizan bacterias no
cultivables.
Secuenciación de fragmentos
del gen bacteriano 16S de RNA
ribosomal y técnicas meta-
ómicas.
7. MICROBIOTA INTESTINAL
- COMPOSICIÓN -
65%
24%
8% 3%
Filos microbiota intestinal
Firmicutes Bacteroidetes
Proteobacteria Actinobacteria
FIRMICUTES
(gram +)
BACTEROIDETES
(gram -)
PROTEOBACTERIA
(gram -)
ACTINOBACTERIA
(gram +)
Ruminococcus,
Clostridium,
Faecalibacterium
y Lactobacillus
Bacteroides,
Prevotella y
Xylanibacter
Escherichia y
Enterobacterium
Bifidobacterium + de 1000 especies
diferentes que pertenecen
mayoritariamente a 4 filos
65%
8%
24%
3%
8. Microbioma específico para cada individuo, pero puede
clasificarse en base a la población de acuerdo al
ENTEROTIPO
1014 células (≈ 2 Kg de peso).
9 de cada 10 células de las que alberga
nuestro organismo.
La dotación genética microbioma (150 veces +) → reflejo de
las capacidades metabólicas complementarias a las del
organismo humano.
9. COMPOSICIÓN
- 2011: METAHIT define 3 enterotipos del microbioma
humano intestinal, cada uno se diferencia por la variación
en cada uno de los tres géneros bacterianos
predominantes:
ENTEROTIPO 1 ENTEROTIPO 2 ENTEROTIPO 3
Bacteroides Prevotella Ruminococcus
10. Tipo de parto Lactancia Tratamientos F. Ambientales
Factores que condicionan el
establecimiento de la microbiota
11. FACTORES QUE MODIFICAN EL DESARROLLO Y LAS CARACTERÍSTICAS DE
LA MICROBIOTA
NACIDOS POR VÍA VAGINAL
+ bacterias ácido lácticas (bifidobacterias y
lactobacilos) que tiene origen en el área genital
materna.
NACIDOS POR CESÁREA
Bacterias superficie piel de los progenitores.
↓ diversidad.
ALIMENTADO CON FÓRMULA
Mayor colonización por bacteroides,
bifidobacterias, enterobacterias y
estreptococcus.
LACTANCIA NATURAL
Predomina casi de forma exclusiva
bifidobacterias, lactobacilos, B. longum y otras
especies.
EDAD DEL DESTETE
Las bifidobacterias constituyen sólo el 5-15% del
total de la microbiota, superadas por
bacteroidetes, eubacterias y peptococaccea.
Al 2º año de vida ya es el esbozo de lo que será
en la edad adulta.
13. La composición de la M.I varía a lo largo del TGI (motilidad intestinal,
pH, composición de los nutrientes y las secreciones gastrointestinales,
como el ácido, las enzimas y la mucosidad).
FACTORES
INTERNOS
FACTORES
EXTERNOS
pH intestinal, temperatura,
interacciones propias de la
microbiota y factores fisiológicos
como el peristaltismo.
Carga microbiana del medio
ambiente, hábitos de
alimentación, infecciones, uso
de antibióticos.
14.
15. MICROBIOTA INTESTINAL
-FUNCIONES-
El metabolismo bacteriano es 10 veces superior al humano y, a su
vez, existen muchas rutas metabólicas con diferentes productos
finales.
2. FUNCIÓN DE PROTECCIÓN1. FUNCIÓN DE NUTRICIÓN Y
METABOLISMO
3. FUNCIÓN TRÓFICAMETABOLISMO
MACRONUTRIENTES
ABSORCIÓN MINERALES
APORTE VITAMINAS Y
MICRONUTRIENTES
16. MICROBIOTA INTESTINAL
-FUNCIONES-
El metabolismo bacteriano es 10 veces superior al humano y, a su
vez, existen muchas rutas metabólicas con diferentes productos
finales.
2. FUNCIÓN DE PROTECCIÓN1. FUNCIÓN DE NUTRICIÓN Y
METABOLISMO
3. FUNCIÓN TRÓFICAMETABOLISMO
MACRONUTRIENTES
ABSORCIÓN MINERALES
APORTE VITAMINAS Y
MICRONUTRIENTES
17. 1. FUNCIÓN DE NUTRICIÓN Y
METABOLISMO
METABOLISMO DE OLIGO Y POLISACÁRIDOS
Fermentación de H.C no digeribles (polisacáridos y
oligosacáridos) detritus celulares y moco endógeno →
Producción AGCC → Generan energía enterocito (1g
almidón resistente ≈ 2kcal).
18. METABOLISMO DE PROTEÍNAS Y APORTE DE
AMINOÁCIDOS
Síntesis de aminoácidos a partir del amoniaco o la urea.
20% de los aminoácidos esenciales circulantes (lisina,
treonina) proceden de M.I
METABOLISMO DE POLIFENOLES
Éstos se absorben escasamente en el TGI y llegan
intactos al colon, donde son metabolizados por la M.I.
Los metabolitos fenólicos que producen las bacterias
tienen el tamaño y la estructura necesarios para ser
biodisponibles.
19. METABOLISMO DE LÍPIDOS
Amplían la eficacia de la reabsorción de ácidos biliares en
etapas posteriores de digestión.
APORTE DE VITAMINAS Y MICRONUTRIENTES
Proveen de vitamina K y la mayoría de las vitaminas del
grupo B (cobalamina, biotina, tiamina, ácido fólico y
pantoténico, piridoxina, riboflavina) → Ppal género
Bifidobacterium y Lactobacillus
ABSORCIÓN DE MINERALES
Los AGCC favorecen la absorción de minerales (Ca, Fe y Mg)
como consecuencia de la reducción del pH luminal, que
aumenta su solubilidad y favorece su absorción por difusión
pasiva (vía paracelular).
20. MICROBIOTA INTESTINAL
-FUNCIONES-
El metabolismo bacteriano es 10 veces superior al humano y, a su
vez, existen muchas rutas metabólicas con diferentes productos
finales.
2. FUNCIÓN DE PROTECCIÓN1. FUNCIÓN DE NUTRICIÓN Y
METABOLISMO
3. FUNCIÓN TRÓFICAMETABOLISMO
MACRONUTRIENTES
ABSORCIÓN MINERALES
APORTE VITAMINAS Y
MICRONUTRIENTES
21. 2. FUNCIÓN DE PROTECCIÓN
Sistema inmune intestinal alberga el 70% del total de
células inmunitarias del organismo.
• Competición directa por los nutrientes y los sitios de unión y la
modulación del sistema inmune.
• Secreción de sustancias antimicrobianas (bacteriolicinas).
¿CÓMO?-BARRERA DE MOCO.
-ESTIMULA DESARROLLO DEL SISTEMA INMUNE ADAPTATIVO Y
DEL TEJIDO LINFÁTICO (PLACAS DE PEYER).
- CIERTOS PRODUCTOS MICROBIANOS PUEDEN ALBERGAR UN
POTENCIAL REGULADOR INMUNE DIRECTO.
INTERACCIÓN M.I - SISTEMA INMUNE DEL HUÉSPED
numerosas, complejas y bidireccionales.
22. MICROBIOTA INTESTINAL
-FUNCIONES-
El metabolismo bacteriano es 10 veces superior al humano y, a su
vez, existen muchas rutas metabólicas con diferentes productos
finales.
2. FUNCIÓN DE PROTECCIÓN1. FUNCIÓN DE NUTRICIÓN Y
METABOLISMO
3. FUNCIÓN TRÓFICAMETABOLISMO
MACRONUTRIENTES
ABSORCIÓN MINERALES
APORTE VITAMINAS Y
MICRONUTRIENTES
23. 3. FUNCIÓN TRÓFICA
La M.I modula la proliferación y diferenciación de las
células epiteliales mediante los AGCC producidos en la
fermentación de los carbohidratos.
BUTIRATO
Puede modificar la microestructura intestinal y
acelerar la maduración de la mucosa durante el
desarrollo e inducir la reparación tras un daño
(estimula la reversión de células neoplásicas a
fenotipos no neoplásicos).
Además, las bacterias intestinales producen gran variedad de sustancias como
peróxidos y otros productos metabólicos altamente específicos que ayudan en el
crecimiento y metabolismo epitelial.
24. Modificaciones cuanti o cualitativas de la microbiota intestinal (disbiosis) →
cambios en la activación del sistema inmune que pueden conducir a la aparición
de diversas enfermedades como la EII.
ENFERMEDAD INFLAMATORIA INTESTINAL
PATOGENIA: Susceptibilidad
genéticamente determinada del
huésped + Respuesta inmune
alterada + Microorganismos
entéricos residentes (M.I)
¿Posible modulación de la microbiota intestinal
mediante el USO DE PROBIÓTICOS?
25. SINTOMATOLOGÍA COMÚN Y TRATAMIENTO
CONVENCIONAL PARA LA REMISIÓN DE LA EII
• Diarrea hemorrágica y dolor
abdominal.
• Tabaco factor protector.
Tratamiento: La mesalazina es el
tratamiento de mantenimiento de
base de la CU a dosis de 2,4 g/día
por vía oral o por vía tópica en
caso de proctitis.
• Afectación transmural y
parcheada. Los síntomas más
frecuentes son el dolor abdominal
y la diarrea.
Tratamiento: Clásicamente step-
up approach. Nueva estrategia
top-dow approach (tratamientos
más agresivos desde el inicio de
los síntomas).
COLITIS ULCEROSA ENFERMEDAD DE CROHN
26. " microorganismos vivos
que, cuando se
administran en
cantidades apropiadas,
confieren al huésped un
beneficio para la salud”.
1. Modulación respuesta
inmune mucosa.
2. Modulación flora
comensal.
3. Regulación barrera
epitelial.
Alta capacidad
supervivencia en TGI.
Potencial colonizador.
Produzcan compuestos
antibacterianos.
Compitan con otras
bacterias (patógenas).
• Bacterias del ácido láctico
(Lactobacillus y Bifidobacterium).
• Otros géneros bacterianos (E.Coli
o Propionibacterium).
• Otros microorganismos (P.ej
levaduras: Saccharomyces
boulardii).
PROBIÓTICOS
“ a favor de la vida”
BENEFICIOS EN EII:
27. - Alcanzar su lugar de acción,
sobreviviendo al estrés
fisiológico tras ingestión: pH
ácido del estómago y del
intestino, presencia de sales
biliares.
- Haber demostrado su efecto
beneficioso para el anfitrión y
potencial colonizador.
- Mantener sus características
y permanecer estable
durante el proceso de
fabricación y conservación.
- Cumplir criterios seguridad:
no patogenicidad y ausencia
de resistencias a antibióticos.
CARACTERÍSTICAS CEPA PARA
CONSIDERARSE PROBIÓTICO
(OMS y FAO)
28. ACCIÓN
ANTIMICROBIANA
MODULACIÓN INMUNE
MEJORAN LA
INTEGRIDAD DE LA
BARRERA MUCOSA
Modulación de
composición de
Microbiota.
Modulación Inmunidad Innata
(maduración de células
dendríticas)
Modulación de barrera
celular epitelial, compiten
por recursos (Fe).
Adhesión competitiva a
receptores con
prevención de invasión
por patógenos.
Modulación de células
Th1/Th2
Expresión de Proteínas de
Juntas de Unión.
Producción de
productos
antimicrobianos
(bacteriocinas, peróxido
de hidrógeno y ácidos
orgánicos) y prevención
de crecimiento de
patógenos.
Aumento en número y
actividad de células
reguladoras
AGCC (especialmente
butirato) con reforzamiento
de barreras epiteliales y
acción antiinflamatoria.
Probióticos - Mecanismo de Acción
29. Nombre
comercial
Cepa
Activia® Bifidobacterium animalis DN 173 010
Actimel® Lactobacilos casei DN-114 001
Casenbiotic® Lactobacilos reuteri protectis®
LC1® Lactobacilos johnsonii La1 (Lj1)
Ultralevura® Saccharomyces cerevisae (boulardii)
Mutaflor® Escherichia coli Nissle 1917 (ECN).
VSL#3
3 cepas de Bifidobacterium (B. longum, B. breve, B. infantis)
4 cepas de Lactobacillus ( L. casei, L. plantarum, L. acidophilus , y L.
delbrueckii subsp. bulgaricus), y una cepa de Streptococcus
salivarius subsp thermophilus. Cada unidad de VSL#3 contiene 450
mil millones de bacterias liofilizadas viables.
PROBIÓTICOS COMERCIALIZADOS
31. PAPEL DE LA MICROBIOTA
INTESTINAL EN LA PATOGÉNESIS
DE LA EII
↓ familias más abundantes asociadas a
la mucosa: Firmicutes (en particular, los
grupos IX y IV de Clostridium) y
Bacteroidetes.
↓ ciertos microbios comensales en la EII,
en particular los productores de AGCC
(Faecalibacterium prausnitzii,
perteneciente al grupo IV de Clostridium)
Clemente et al. (2018)
32. PATOGÉNESIS DE LA EII
PAPEL DE LA MICROBIOTA
INTESTINAL EN LA PATOGÉNESIS
DE LA EII
Añaden que los cambios en las
dos clases dominantes,
Firmicutes y Bacteroidetes, se
combinan con un ↑ de
miembros del filo
Proteobacteria, especialmente
de la familia
Enterobacteriaceae.
Marchesi et al. (2016) Derikx et al.
(2016) y Suchodolski et al. (2016)
PAPEL DE LA MICROBIOTA INTESTINAL
EN LA PATOGÉNESIS DE LA EII (cont.)
33. INFLUENCIA DE LA MICROBIOTA INTESTINAL EN LA PATOGÉNESIS DE LA EII.
Autor y año de publicación Patogénesis de la EII
Suchodolski et al. (2016) ↓ de Clostridium XIVa y IV (es decir, Faecalibacterium, Lachno-spiraceae y
Clostridiumcoccoides) y ↑ en Proteobacteria (Enterobacteriaceae, incluida
Escherichia coli).
Chibbar et al. (2015) ↑ de Enterobacteriaceae, y Proteobacteria como Escherichia coli, con
contracción paralela de ciertos subconjuntos de Clostridium, como
Faealibusium prausnitzii.
Power et al. (2014) Disminución de miembros específicos del filo Firmicutes en la EII, ↑ del filo
Bacteroidetes y de anaerobios facultativos como Enterobacteriaceae.
Además, observaron un aumento en el número de E. coli, algunas de las
cuales pueden ser patógenas en estos pacientes.
Major et al. (2014) Niveles más bajos de Ruminococcaceas y Roseburia, ambos conocidos por
producir AGCC.
Chen et al. (2014) Pérdida de bacterias del filo Firmicutes, incluyendo Faecalibacterium
prausnitzii (F. prausnitzii), la principal bacteria productora de butirato en el
grupo IV del grupo filogenético de Clostridium leptum en el intestino.
Scaldaferri et al. (2013) Cantidad reducida de bacterias comensales, como Firmicutes (en particular,
los grupos IX y IV de Clostridium) y Bacteriodetes, frente a aumento de
Proteobacteria y Actinobacteria.
34. Reconocieron el papel de la mezcla probiótica
VSL #3 para tratar la recaída, en la CU leve y
moderada
4º Taller Trienal de
Yale/Harvard sobre
las
recomendaciones
para el uso de
probióticos en
2015
Tanto la cepa VSL #3 como EcN recibieron
recomendaciones de grado A (estudios
positivos fuertes) para el mantenimiento de la
remisión de la CU y recomendaciones de grado
B (estudios controlados positivos con la
presencia de algunos estudios negativos) para
la inducción de remisión de CU,
Directrices de la
Organización Europea de la
Enfermedad de Crohn y
Colitis (ECCO)
Sarowska et al. (2013)
CU: Compararon EcN con la mesalazina. Tras
un año, el % de pacientes que tomaron el
probiótico, que habían mejorado su estado de
salud fue similar al de los pacientes tratados
con mesalazina, ascendiendo del 64% al 66%.
PAPEL DE LOS PROBIÓTICOS EN LA REMISIÓN DE LA SINTOMATOLOGÍA
DE LOS PACIENTES CON EII
35. INFLUENCIA DE LA MICROBIOTA INTESTINAL EN LA PATOGÉNESIS DE LA EII.
Autor y año de publicación Patogénesis de la EII
Suchodolski et al. (2016) ↓ de Clostridium XIVa y IV (es decir, Faecalibacterium, Lachno-spiraceae y
Clostridiumcoccoides) y aumentos concurrentes en Proteobacteria
(Enterobacteriaceae, incluida Escherichia coli).
Chibbar et al. (2015) Menor expansión de Enterobacteriaceae, y Proteobacteria como Escherichia coli,
con contracción paralela de ciertos subconjuntos de Clostridium, como
Faealibusium prausnitzii.
Power et al. (2014) Disminución de miembros específicos del filo Firmicutes en la EII, ↑ del filo
Bacteroidetes y de anaerobios facultativos como Enterobacteriaceae. Además,
observaron un aumento en el número de E. coli, algunas de las cuales pueden ser
patógenas en estos pacientes.
Major et al. (2014) Niveles más bajos de Ruminococcaceas y Roseburia, ambos conocidos por
producir AGCC.
Chen et al. (2014) Pérdida de bacterias del filo Firmicutes, incluyendo Faecalibacterium prausnitzii (F.
prausnitzii), la principal bacteria productora de butirato en el grupo IV del grupo
filogenético de Clostridium leptum en el intestino.
Scaldaferri et al. (2013) Cantidad reducida de bacterias comensales, como Firmicutes (en particular, los
grupos IX y IV de Clostridium) y Bacteriodetes, frente a aumento de Proteobacteria
y Actinobacteria.
PAPEL DE LOS PROBIÓTICOS EN LA REMISIÓN SINTOMATOLÓGICA DE LA EII
Autor y año de
publicación
Probióticos
Derwa et al. (2017) Demostró que VSL #3 puede ser efectivo para inducir la remisión en la CU
activa. Determinaron también que existen pocas pruebas sobre el uso de
probióticos en el tratamiento de la EC, ya sea para inducir la remisión o
prevenir la recaída.
Marchesi et al. (2016) Los pacientes (n = 327) fueron asignados a un ensayo de doble ciego para
recibir el probiótico o la mesalazina. Ambos tratamientos se consideraron
equivalentes con respecto a la recaída.
Schulberg et al. (2016) Se han incluido varias cepas en estudios que incluyen Lactobacillus spp,
Bifidobacteria spp., E. coli Nissle 1917 y Saccharomyces boulardii; sin
embargo, la mejor evidencia para la eficacia en la CU se ha encontrado en
una combinación probiótica VSL #3.
Sin embargo, no encontraron un beneficio comprobado para el uso de
probióticos en pacientes con EC.
Qiao et al. (2016) En la inducción de la remisión, VSL #3 mostró beneficios en el tratamiento
de la CU (RR = 1.74, P = 0.04), incluyendo inducir la remisión y aliviar la
recaída en enfermedad leve a moderada.
Michielan et al. (2015) Determinaron que los probióticos que tienen eficacia comprobada son EcN,
Bifidobacterium, Lactobacillus rhamnosus GG o la multiespecífica VSL #3 y
que su uso se limita a la CU, cuyo objetivo es mantener la remisión y no
tratar la enfermedad activa.
36. CONCLUSIONES
o La microbiota intestinal de los pacientes con EII se caracteriza por una ↓
familias más abundantes de la microbiota intestinal, sobre todo las
asociadas a la mucosa, tales como Firmicutes (en particular, los grupos IX
y IV de Clostridium) y Bacteroidetes. También se ha demostrado ↓
ciertos microbios comensales en la EII, en particular los productores de
AGCC, entre los que cabe destacar a Faecalibacterium prausnitzii,
perteneciente al grupo IV de Clostridium.
o Los mecanismos de acción de los probióticos en el contexto de estas
patologías, aún son poco conocidos. Apuntando la mayoría de los
estudios analizados hacia tres mecanismos generales, con diferencias
entre las especies y las cepas probióticas: efecto antimicrobiano, mejora
de la integridad de la barrera mucosa y modulación inmunitaria.
37. En el caso de la EC, hasta ahora no
hay evidencia sobre el beneficio
de los probióticos en la inducción
de la remisión clínica. Con la
posible excepción de
Saccharomyces boulardii en ciertas
poblaciones (por ejemplo, no
fumadores).
Se ha demostrado que VSL #3,
tiene un efecto significativo en
estos pacientes. Así mismo,
también se ha determinado que,
EcN, la cepa probiótica más
evaluada, es tan efectiva y segura
como la mesalazina para el
mantenimiento de la remisión en
la CU leve a moderada.
COLITIS ULCEROSA
ENFERMEDAD DE
CROHN
CONCLUSIONES (cont.)
Hinweis der Redaktion
Presentación, hablar de la relevancia del tema, de la magnitud de publicaciones y estudios que se están realizando al respecto en los últimos años, se trató de mi TFM. Su etiología (EII) aún no está clara, pero la hipótesis más aceptada estima que abarca una interacción entre la susceptibilidad genética del huésped, una respuesta inmune alterada y los microorganismos entéricos residentes (microbiota intestinal). Este avance en el conocimiento de la patogenia de la EII ha impulsado numerosas investigaciones sobre la posible modulación de la microbiota intestinal mediante el uso de probióticos en el tratamiento de estas patologías.
La complejidad de las funciones de la microbiota gastrointestinal permiten considerarla como un órgano que se adquiere inmediatamente al nacimiento; más aún, existe un mayor número de microorganismos que componen la microbiota intestinal que células somáticas y germinales en el cuerpo, diez veces mayor que el total de las células del ser humano y con un peso entre 1.5 a 2 kg de bacterias (estudios se centran en composición bacteriana ya que son los microorganismos más abundantes). La microbiota hace referencia al conjunto de microorganismos que reside en nuestro cuerpo, el término microbioma (más amplio) incluye todo el hábitat: microorganismos, sus genes y las condiciones ambientales.
MICROBIOMA HUMANO (superorganismo), repercusión que este microbioma tiene sobre nuestra salud. Hay aproximadamente 10 veces más microorganismos en el TGI de los seres humanos (aproximadamente 100 billones) que células somáticas. El número, el tipo y la función de los microorganismos varían a lo largo del tubo digestivo.
El cuerpo humano tiene 1013 células y 23.000 genes, y la llamada flora normal humana tiene 1014 células (100 B) y 3,3 millones de genes. La microbiota es un elemento adaptable y heredable que aporta gran diversidad metabólica, posee 150 veces más genes que el hombre, con una diversidad metabólica enorme.
El ecosistema bacteriano del intestino abarca tanto especies “comensales” (residentes) como bacterias introducidas de forma pasajera que coexisten en un estado de simbiosis y equilibrio complejo. El intestino grueso del ser humano alberga el mayor número de bacterias del TGI con más 1000 especies bacterianas distintas conocidas, así como un ecosistema microbiano diverso y dinámico, que resulta esencial para el funcionamiento del intestino. Este complejo conjunto de microorganismos comensales en el intestino se conoce normalmente como “microbiota intestinal
Hablar de +1000 especies, pertenecientes mayoritariamente a 4 filos. Reiterar comentado en diapositiva anterior de avance en conocimiento metagenómica.
Comentar características para introducir el término de ENTEROTIPO.
El interés por la microbiota se refleja en la investigación promovida en Europa en el proyecto llamado Meta-HIT (Metagenomic-Human Intestinal Tract). MetaHIT es un proyecto financiado por la Comisión Europea en el marco del 7º Programa Marco. El consorcio reúne a 13 socios del mundo académico y de la industria, de un total de 8 países. Su coste se ha evaluado en más de 21,2 millones de euros y la financiación solicitada a la Comisión Europea se ha fijado con un límite máximo de 11,4 millones de euros. El proyecto abarcó desde el 1 de enero de 2008 hasta el 30 de junio de 2012. El objetivo central fue establecer asociaciones entre los genes de la microbiota intestinal humana y la salud y enfermedad, centrándose en dos trastornos de creciente importancia en Europa, enfermedad Inflamatoria Intestinal y la obesidad. Al combinar 22 metagenomas fecales recién secuenciados de individuos de cuatro países con conjuntos de datos previamente publicados, se identificaron tres enterotipos que no son específicos de una nación o un continente. La variación de la microbiota intestinal es generalmente estratificada, no continua. Existe un número limitado de estados simbióticos huésped-microbio bien equilibrado que pueden responder de manera diferente a la dieta y la ingesta de fármacos. Los enterotipos son principalmente impulsados por la composición de especies, pero las abundantes funciones moleculares no son necesariamente proporcionadas por especies abundantes, destacando la importancia de un análisis funcional para entender las comunidades microbianas.
BACTEROIDES: Son el género intestinal más conocido y , amenudo, constituyen la fracción más amplia. Son los maestros de la descomposición de los H.C y poseen una colección inmensa de planos genéticos con los que, si es necesario, pueden fabricar cualquier enzima para ayudar en la desintegración.
La flora intestinal se comienza a establecer desde el nacimiento. En su desarrollo influyen varios factores, entre ellos: el tipo de parto, el tipo de alimentación del recién nacido, la edad del destete y el inicio de la alimentación no láctea. Se ha demostrado que el recién nacido por parto vaginal tiene una microbiota mucho más abundante en bifidobacterias, firmicutes y lactobacilos debido al paso a través del canal vaginal y el contacto con la región perianal de la madre, lo que permite una colonización más temprana de este tipo de bacterias en comparación con los niños que nacen por cesárea.
El nacimiento es una dramática introducción al mundo microbiano, pero es sólo el ppio de un largo proceso, comida que comemos, medicación que tomamos.
En el caso del parto natural, las familias bacterianas dominantes en el intestino del recién nacido son anaeróbicas facultativas de las familias Enterobacteriaceae y Lactobacilliaceae.
Lactancia: La lactancia con leches de fórmula además no aporta los factores de reconocimiento inmunitario y muchos de los nutrientes relevantes que posee la leche materna para el correcto desarrollo del niño. Estudios comparativos de microbiota intestinal entre niños alimentados con lactancia materna y con fórmulas artificiales, establecen que la leche humana es un potente inductor de maduración inmunológica, ya que provee probióticos de origen materno, capaces de modular la colonización bacteriana neonatal con efecto protector sobre las enfermedades gastrointestinales infecciosas.
La microbiota intestinal de recién nacidos alimentados solo con lactancia materna tiene un predominio de bifidobacterias, mientras que los niños que reciben lactancia artificial tienen una microbiota más compleja y diversa, con miembros de las familias Enterobacteriacea y Enterococcus.
Hacia el final de la lactancia y cuando está comenzando la alimentación sólida, el intestino infantil y su microbiota interaccionan para crear unas condiciones que favorecen la selección de Bacteroidetes, bacterias que pueden degradar polisacáridos complejos presentes en las paredes vegetales de la dieta sólida, algo que nuestras enzimas digestivas no pueden hacer.
La distribución de la microbiota intestinal varía según la localización en el TGI. Las condiciones que influyen en esta distribución incluyen la motilidad intestinal, el pH, el suministro y la composición de los nutrientes y las secreciones gastrointestinales, como el ácido, las enzimas y la mucosidad. Las especies predominantes en el intestino delgado proximal son aeróbicas y Gram-positivas. En el intestino delgado distal, las especies Gram-negativas comienzan a ser más numerosas que las bacterias Gram-positivas. Distalmente a la válvula ileocecal, las concentraciones bacterianas aumentan bruscamente, siendo la región más poblada del TGI el colon, donde la densidad bacteriana excede 1011 células por gramo de contenido luminal, lo que equivale a 1-2 kg del peso corporal
. Los integrantes de la microbiota intestinal han desarrollado un complejo sistema de enzimas que incluyen glucosidasas, carbohidrato esterasas, glicosiltransferasas y polisacaridasas que les permiten utilizarlos, favoreciendo así su supervivencia, a la vez que generan energía metabólica para los enterocitos. Pueden fermentar carbohidratos no digeribles tales como celulosa, almidón resistente y xilano, lo que resulta en la producción de productos finales como acetato, butirato y propionato. Entre estos AGCC, se ha demostrado que el butirato tiene un efecto positivo en la salud del hospedador actuando como combustible energético para el epitelio del colon. Se observa que el 70% de la energía necesaria para el epitelio colónico se deriva solo del butirato.
Las enzimas de mamíferos hidrolizan disacáridos (sacarosa, lactosa, maltosa) y los almidones a sus monosacáridos constituyentes, pero tienen limitada la capacidad para hidrolizar otros polisacáridos. Como consecuencia, cada día una gran parte de polisacáridos de plantas no digeridos (celulosa, xilano,y pectina) y almidón parcialmente digerido, llegan a las comunidades microbianas en el intestino distal. Al alojar la microbiota metabólicamente activa capaz de hidrolizar hidratos de carbonos complejos, los mamíferos evitan la necesidad de desarrollar enzimas complejas requeridas para degradar la gran variedad de polisacáridos en la dieta.
el genoma humano codifica alrededor de 17 enzimas que hidrolizan carbohidratos, mientras que el microbioma intestinal puede proporcionar unas 60.000 enzimas. Algunos grupos bacterianos están muy especializado en la utilización de las paredes de las células vegetales, como Tuinococcus, que hidroliza tanto la celulosa como el almidón no digestible. Es destacable que algunas especies de Bacteroidetes, especializadas en la fermentación de estos carbohidratos, dan lugar a la formación de ácidos grasos de cadena corta como metabolitos finales. Estos ácidos grasos son principalmente los ácidos acético, propiónico y butírico en la proporción 3:1:1. Son absorbidos por el epitelio intestinal, contribuyendo al 5-10% de nuestros requerimientos energéticos diarios. Además, los ácidos acético y propiónico participan en procesos de regulación de la homeostasis energética, como la gluconeogénesis y lipogénesis. Por su parte, el ácido butírico ejerce efectos antiinflamatorios y refuerza la barrera epitelial.
Las proteínas de la dieta se degradan enzimáticamente, especialmente en el intestino delgado, donde además tiene lugar una elevada absorción de péptidos y aminoácidos. Aun así, llegan al colon cantidades sustanciales de péptidos y proteínas tanto procedentes de la dieta como de la renovación del epitelio intestinal. La proteólisis microbiona tiene lugar sobre todo en las regiones distales del colon, donde ya está agotada la fuente de carbohidratos y el pH es neutro, dando lugar a la liberación de aminoácidos esenciales y a la formación de metabolitos bacterianos nitrogenados que son absorbidos a través del epitelio intestinal. Algunos de estos metabolitos ejercen efectos negativos sobre la fisiología del epitelio colónico. El amoniaco y el sulfuro de hidrógeno aumentan con la mayor ingestión de proteínas en la dieta y se ha descrito que interfieren con la función mitocondrial y la actividad energética de las células epiteliales. También se producen poliaminas por acción microbiana, como la nitrosamina, con potencial papel carcinógeno. Si exceptuamos los aminoácidos esenciales vitales para el organismo, los metabolitos microbianos producidos a partir de las proteínas son generalmente más tóxicos que los derivados de otras componentes alimentarios, por lo que las dietas hiperproteicas no parecen aconsejables.
Al igual que las proteínas, la grasa se digiere y se absorbe fundamentalmente en el intestino delgado, aunque también puede encontrarse en las heces si el consumo es elevado. La microbiota intestinal participa en el metabolismo de las grasas produciendo compuestos saludables como el ácido linoleico conjugado y ácidos grasos poliinsaturados omega-3, con efectos antiinflamatorios y reguladores del contenido lipídico sérico. Pero también hay que mencionar que en la digestión enzimática de la grasa intervienen los ácidos biliares conjugados o sales biliares que, por acción de las bacterias, pueden transformarse en ácidos biliares secundarios.