La microbiota humana y el síndrome de intestino irritable: revisión sistemática
Autora principal: Mónica Pérez Fernández
Vol. XIX; nº 18; 832
The human microbiota and irritable bowel syndrome: systematic review
Fecha de recepción: 17/08/2024
Fecha de aceptación: 20/09/2024
Incluido en Revista Electrónica de PortalesMedicos.com Volumen XIX. Número 18 Segunda quincena de Septiembre de 2024 – Página inicial: Vol. XIX; nº 18; 832
AUTORES:
- Mónica Pérez Fernández. Dietista-Nutricionista en Centro de Salud Ribadeo-Mondoñedo, Lugo, Galicia, España.
- Lucía Rodríguez Andión. Dietista-Nutricionista en Centro de Salud Corgo-Meira, Lugo, Galicia, España.
DECLARACIÓN DE BUENAS PRÁCTICAS
Los autores de este manuscrito declaran que:
Todos ellos han participado en su elaboración y no tienen conflictos de intereses
La investigación se ha realizado siguiendo las Pautas éticas internacionales para la investigación relacionada con la salud con seres humanos elaboradas por el Consejo de Organizaciones Internacionales de las Ciencias Médicas (CIOMS) en colaboración con la Organización Mundial de la Salud (OMS).
El manuscrito es original y no contiene plagio.
El manuscrito no ha sido publicado en ningún medio y no está en proceso de revisión en otra revista.
Han obtenido los permisos necesarios para las imágenes y gráficos utilizados.
Han preservado las identidades de los pacientes.
RESUMEN
La microbiota humana consiste en microorganismos que residen en diversas zonas del cuerpo, como el intestino, la piel y la boca, y tienen un rol importante en la digestión, la respuesta inmunológica, la defensa contra agentes patógenos y la síntesis de vitaminas y neurotransmisores.
En el ámbito terapéutico, el descubrimiento de la microbiota ha dado lugar al surgimiento de probióticos, prebióticos y trasplantes de microbiota fecal, los cuales son utilizados para el tratamiento y prevención de enfermedades, especialmente las relacionadas con el sistema digestivo. Se está investigando el uso de la manipulación de la microbiota como una alternativa prometedora en el manejo de enfermedades como el síndrome de intestino irritable, la obesidad y ciertas enfermedades autoinmunes.
PALABRAS CLAVE
Microbiota, enfermedades, alimentación, probióticos.
ABSTRACT
The human microbiota consists of microorganisms that reside in various areas of the body, such as the intestine, skin and mouth, and play an important role in digestion, immune response, defense against pathogens and the synthesis of vitamins and neurotransmitters.
In the therapeutic field, the discovery of the microbiota has led to the emergence of probiotics, prebiotics and fecal microbiota transplants, which are used for the treatment and prevention of diseases, especially those related to the digestive system. The use of microbiota manipulation is being investigated as a promising alternative in the management of diseases such as irritable bowel syndrome, obesity and certain autoimmune diseases.
KEYWORDS
Microbiota, diseases, food, probiotics.
INTRODUCCIÓN
Millones de bacterias residen en el organismo humano y desempeñan múltiples roles: contribuyen a la digestión, regulación inmune, prevención de enfermedades, cicatrización e integridad del intestino, control del apetito, desarrollo cerebral y hasta las emociones. En el cuerpo de cada persona hay diez veces más bacterias que células propias. El sistema digestivo contiene 100 billones de bacterias.
Durante el primer año de vida, se adquieren bacterias nativas, seguidas de bacterias en tránsito a través de alimentos, bebidas, interacción con el medio, etc…
La microbiota puede cambiar durante la vida de una persona debido a diversos factores como la alimentación, el lugar donde vive, el consumo de medicamentos y suplementos, así como otras influencias ambientales externas.
LA MICROBIOTA HUMANA
La flora bacteriana es el grupo de microorganismos presentes en diversas partes del cuerpo humano, como la piel, la boca, la nariz y el intestino. Esta microbiota forma una relación simbiótica comensal con el huésped, beneficiándose tanto los humanos como las bacterias de esta interacción.
Se calcula que la microbiota digestiva humana puede llegar a tener hasta 100 billones de bacterias, lo que es 10 veces más que el número de células humanas. El número de genes de este conjunto sería aproximadamente 100 veces mayor que el nuestro, aunque puede variar según el individuo y su estado, ya que se elimina cierta cantidad del intestino de forma regular.
Nuestra microbiota se adapta a nichos concretos del cuerpo y dibuja un mapa característico de cada individuo y diferente de los demás.
COMPOSICIÓN DE LA MICROBIOTA INTESTINAL
La flora intestinal de una persona promedio consta de aproximadamente 100 billones de bacterias pertenecientes a entre 500 y 100 especies distintas. Habitan principalmente en el colon, que tiene un tránsito más lento, permitiendo la proliferación de microorganismos que fermentan sustratos de la dieta o secreciones intestinales.
Para obtener información más precisa sobre las bacterias intestinales, se analiza el ADN bacteriano, lo cual ha mejorado considerablemente la comprensión de la composición y localización de las distintas comunidades bacterianas, mostrando también sus funciones.
En una microbiota intestinal humana, se pueden diferenciar dos grandes filos predominantes, que son: Firmicutes (60%) y Bacteroidetes (30%). También existen varios filos minoritarios, como Actinobacteria, Proteobacteria y Verrucomicrobia.
A nivel de las especies y cepas, la diversidad entre cada individuo es bastante notoria: Cada individuo alberga su propio patrón determinado. La mayoría de bacterias pertenecen a los géneros Bacteroides, Clostridium, Fusobacterium, Eubacterium, Ruminococcus, Peptococcus, Peptostreptococcus y Bifidobacterium. Además de estas bacterias, otros géneros conocido de hongos como: Cándida, Saccharomyces, Aspergillus y Penicillium también suelen estar presentes en una microbiota normal.
A pesar de las grandes diferencias entre sujetos, se ha observado que distintas composiciones de microbiota pueden tener funciones similares, lo cual ha llevado a considerar que la funcionalidad es más relevante que la composición en sí misma.
FUNCIONES DE LA MICROBIOTA INTESTINAL
La flora intestinal es el grupo de bacterias que residen en el intestino y tienen una estrecha relación con el huésped, formando una simbiosis comensal. Estas bacterias son esenciales para llevar a cabo diferentes funciones, como la digestión de la celulosa en las vacas. Igual que las termitas, que necesitan de su microbiota para alimentarse de la madera.
En el ser humano, la microbiota intestinal desempeña diversas funciones importantes. Aquí se enumeran algunas de ellas:
- FUNCIÓN METABÓLICA
La constante aportación de nutrientes, la abundancia de bacterias y las condiciones sin oxígeno hacen que el colon sea el sitio perfecto para los procesos de fermentación, ampliando significativamente las capacidades metabólicas del intestino humano.
La microbiota benéfica descompone los restos de proteínas e hidratos de carbono no digeridos, generando ácidos grasos de cadena corta y otros compuestos que alteran el pH en el intestino, mejorando la absorción de oligoelementos variados. También regulan el metabolismo del colesterol, generando energía adicional y participando en la producción de vitaminas y eliminación de toxinas estos microorganismos.
- DIGESTIÓN DE CARBOHIDRATOS COMPLEJOS NO DIGESTIBLES
Un gran número de alimentos que comemos a diario contienen carbohidratos complejos no digeribles como celulosa, pectinas y fructanos. Estas moléculas llegan al colon sin apenas cambios, ya que hay pocas enzimas digestivas que puedan descomponerlas en el sistema digestivo humano. El ADN humano solo contiene la información para producir 17 tipos de enzimas que descomponen carbohidratos complejos, en cambio, la microbiota posee 60.000 enzimas en su genoma.
- DIGESTIÓN DE PROTEÍNAS Y GRASA
La mayoría de las proteínas que se consumen son descompuestas por enzimas principalmente en el intestino delgado, donde también se absorben principalmente péptidos y aminoácidos. Sin embargo, numerosos fragmentos de péptidos y proteínas logran llegar al colon, donde la microbiota comienza a actuar. En las áreas finales del colon, las bacterias descomponen las proteínas y péptidos restantes en un entorno neutro, produciendo aminoácidos necesarios y productos metabólicos nitrogenados. La mayoría de los microorganismos en la región se alimentan de bacterias, en particular los clostridios y las enterobacterias.
La flora intestinal también desempeña un rol crucial en el proceso de digestión de grasas al generar compuestos como el ácido linoleico y los ácidos grasos omega-3, los cuales poseen propiedades antiinflamatorias y beneficios para la salud.
- METABOLISMO DE POLIFENOLES
Los polifenoles son sustancias que se encuentran en muchas frutas y verduras y se les han atribuido diversas propiedades beneficiosas para las personas, como su fuerte acción antioxidante, su efecto antiinflamatorio y anticancerígeno, y su capacidad para proteger el corazón.
Estos compuestos no se absorben fácilmente en el tracto gastrointestinal y llegan al colon sin cambios significativos, donde la microbiota los transforma en metabolitos fenólicos que son absorbidos por el epitelio del colon y actúan en ciertas células.
- SÍNTESIS DE VITAMINAS Y DEGRADACIÓN DE XENOBIÓTICOS
En el colon se produce también ciertas vitaminas como la K y la mayoría de las vitaminas del grupo B (biotina, cobalamina, folatos, piridoxina, riboflavina, tiamina). Estas son sintetizadas por bacterias como Lactobacilos reuteri.
Además de producir vitaminas, la microbiota también contribuye a la eliminación de sustancias dañinas para el cuerpo, como los xenobióticos. Estos compuestos pueden ser residuos de medicamentos, estructuras químicas exóticas presentes en el agua, desechos químicos, etc. Todavía se conoce poco sobre las rutas y las enzimas microbianas que las bacterias utilizan para descomponer estas sustancias.
- FUNCIÓN PROTECTORA
La microbiota ejerce una función de protección frente a patógenos evitando la anidación de los mismos. Mediante los siguientes mecanismos, la microbiota refuerza el sistema de barrera que forman los enterocitos y el propio mucus:
- COMPETICIÓN DE NUTRIENTES
Las bacterias están en constante competición por los nutrientes y el espacio. Esta competición constituye un mecanismo de barrera que permite que la microbiota intestinal excluya a microorganismos indeseables.
- PRODUCCIÓN DE SUSTANCIAS ANTIMICROBIANAS
Algunos de los microorganismos habitantes de nuestro intestino producen metabolitos secundarios como peróxido de hidrógeno, etanol, acido lácticos y determinados ácidos orgánicos con un marcado carácter antimicrobiano que impiden la proliferación de microorganismos patógenos.
- FUNCIÓN DE HOMEOSTASIS INTESTINAL INMUNOLÓGICA
Casi el 50% de todas las células que componen el sistema inmunitario se encuentran en la mucosa intestinal y conforman la primera y más importante barrera defensiva del cuerpo humano. Este sistema tiene que ser capaz de ser diferencial entre las bacterias patógenas, las bacterias beneficiosas y los diferentes antígenos alimentarios, atacando única y selectivamente a las perjudiciales para el ser humano.
Las bacterias intestinales, tienen diversas funciones para mantener la homeostasis intestinal inmunológica:
- Favorecen la activación de macrófagos locales y aumentan la producción de igA.
- Modulan los perfiles de citoquinas que activan o inhiben la respuesta inmunitaria.
- Hacen que se genere menos respuesta inmunológica hacia los antígenos de los alimentos favoreciendo su tolerancia y evitando la aparición de alergias alimenticias.
Se ha demostrado que animales con intestinos carentes de microbiota, presentan un sistema inmunitario más débil que aquellos que si la tienen. En general, presentan menos inmunoglobulinas plasmáticas, ganglios atróficos, y menor nivel de linfocitos en la mucosa intestinal, haciéndolos más susceptibles de sufrir infecciones.
DIETA Y MICROBIOTA
Las diferentes características de cada dieta, junto con los factores genéticos de cada individuo, tiene una clara influencia sobre los microorganismos de nuestro intestino.
Según el tipo de dieta, predominaran una clase de bacterias sobre otras. Se podría decir que los diferentes hábitos alimentarios, influyen directamente en la estructura y la composición de las comunidades microbianas de nuestro cuerpo. Existen estudios que comparan la microbiota fecal de diferentes especies de mamíferos, los cuales afirman la clara diferencia en su composición en función del tipo de alimentación. Así pues, según el mamífero sea carnívoro, herbívoro u omnívoro tendrá una composición diferente.
Una dieta rica en proteínas y grasa animal y pobre en fibra se caracteriza por tener mayor cantidad de microorganismos Alistipes, Bilophila y Bacteroides, microorganismos tolerantes de las sales biliares. Así mismo, se caracteriza por una menor cantidad de bacterias Roseburia, Eubacterium rectale y Ruminococcus bromii, especies que se encargan de metabolizar los hidratos de carbono complejos de los vegetales.
Una dieta rica en fibra, frutas, verduras y otros vegetales presenta mayor proporción de especies fermentativas, entre ellas destaca el género Prevotella, como hemos explicado anteriormente.
La fibra puede influir sobre el perfil de la microbiota fecal, provocar cambios y promover la proliferación de bacterias. Los oligosacáridos, la inulina y otras fibras solubles se consideran prebióticos que pueden estimular la proliferación de lactobacilos, bifidobacterias y otras bacterias saludables en el colon. La microbiota intestinal desempeña un papel fundamental en la salud humana y en la prevención de enfermedades a través de mecanismos como la producción de ácidos grasos de cadena corta (como el butirato, el propionato y el acetato), importantes para mantener la homeostasis intestinal.
Los hábitos alimenticios cotidianos que permanecen durante mucho tiempo tienen mayor impacto sobre la microbiota intestinal. El efecto terapéutico de la dieta sobre la microbiota intestinal es proporcional al tiempo en que se ha establecido un hábito dietético, ya que cuanto más largo sea el periodo de consumo de una dieta no equilibrada, más se prolonga la recuperación de la variedad de la microbiota intestinal
- LOS POLIFENOLES
Este grupo de compuestos químicos se encuentra generalmente en plantas y esta caracterizado por presentar más de un grupo fenol por cada molécula.
Esta clase de componentes se caracterizan por presentar dificultad en la absorción y generar un simbiosis en la microbiota, modulando en parte su composición, su transformación y su biodisponibilidad.
Estas sustancias tienen efectos antioxidantes, antiinflamatorios y protectores de la integridad celular, lo que los hace muy interesantes en el mantenimiento de la salud y en los procesos de envejecimiento.
Algunos de los principales alimentos que contienen estas sustancias son: Granada
Esta fruta se caracteriza por contener grandes cantidades de luteolina, ácido elágico y ácido punícico, todos ellos, son capaces de desencadenar efectos antioxidantes y antiinflamatorios.
- Frutos rojos: elevado contenido en vitamina C, fibra soluble, pectinas y un elevado número de polifenoles lo que le confiere carácter antioxidante y antiinflamatorio.
- Semillas: lino, chía o grosellero negro destacan por su acción prebiótica y su aporte de ácidos grasos omega 3.
- Frutos secos: aporte de calcio, magnesio, fósforo, omega 3 y vitamina E.
- Cacao puro: contiene una enorme cantidad de sustancias antioxidantes y bioactivas. El consumo de pequeñas porciones de chocolate negro amargo demostró ser de gran interés en la salud cardiovascular y equilibrio emocional.
- Especias
SÍNDROME DEL INTESTINO IRRITABLE
El síndrome del intestino irritable (SII) es un trastorno funcional digestivo que se define clínicamente por la asociación de malestar o dolor abdominal y alteraciones en el hábito deposicional (en número o en consistencia) sin causa orgánica conocida. El SII lo sufre un 5-11% de la población, muestra una clara predilección por las mujeres (14-24% frente al 5-19% en los varones) y suele aparecer antes de los 35 años de edad, siendo mayor su incidencia en individuos de entre 20-39 años y disminuyendo a partir de los 60 años. Es más frecuente en pacientes con otras patologías digestivas funcionales (sobre todo dispepsia, es decir, molestias inespecíficas de estómago no ulcerosas), en mujeres con alteraciones ginecológicas (dismenorrea) y en pacientes con enfermedades psiquiátricas (bulimia, depresión, esquizofrenia).
Debido a la ineficacia y a los efectos secundarios de algunos fármacos, tanto los pacientes como los profesionales de la salud, han buscado y continúan buscando, nuevos tratamientos con eficacia frente al SII. En este sentido, varios estudios han demostrado efectos beneficiosos en el uso de probióticos en casos de SII, más concretamente en los que se refiere al alivio de los síntomas (dolor abdominal, flatulencia y distensión, entre otros). Son varias las cepas y mezclas de cepas que han mostrado esa eficacia en adultos. Entre ellas se encuentran las siguientes cepas probióticas: B. longum infantis 35624; EscherichIa coli DSM 17252; la mezcla: L. plantarum (CECT 7484 y CECT 7485) y P. acidilactici (CECT 7483); L. plantarum 299v (DSM 9843); la mezcla: L. rhamnosus NCIMB 30174, L. plantarum NCIMB 30173, L. acidophilus NCIMB 30175, y E. faecium NCIMB 30176 y la levadura Saccharomyces boulardii CNCM I-745 entre otros.
CONCLUSIONES
Tal como se ha indicado anteriormente, el intestino es un ecosistema muy diverso y estudios han demostrado que cambios en la microbiota están vinculados a diversas enfermedades como infecciones, enfermedades autoinmunes, cáncer, problemas metabólicos e inflamatorios.
Estos hallazgos han aumentado la relevancia de los estudios que buscan alterar esta microbiota, lo que ha llevado a un aumento en su aplicación en la práctica clínica en los últimos años.
Podemos sacar varias conclusiones de la gran cantidad de estudios y ensayos que están disponibles.
En primer lugar, la microbiota intestinal desempeña un papel clave en diversas funciones como la defensa contra microorganismos dañinos, el metabolismo de la energía y los nutrientes, el sistema inmunológico y la salud de la mucosa intestinal. Al mismo tiempo, se puede observar claramente la conexión entre la microbiota desequilibrada o disbiosis y las diversas enfermedades o afecciones.
Cambios en la alimentación, antibióticos, probióticos, prebióticos y trasplante fecal son diversas maneras de afectar la microbiota con el fin de cambiar su estructura y recuperar la armonía.
Los probióticos han sido comprobados como efectivos y beneficiosos en el manejo de la diarrea aguda infecciosa, diarrea inducida por antibióticos, diarrea relacionada con C.difficile, y como apoyo en la eliminación de la infección por H. pylori. Además de estas enfermedades, también tienen impactos positivos en muchas otras enfermedades, como las mencionadas anteriormente.
Otro beneficio de los probióticos es su alto nivel de seguridad, ya que la incidencia de efectos adversos es muy baja.
Sin embargo, a pesar de todos estos aspectos favorables, también es importante mencionar los desafíos o las desventajas del tratamiento de la disbiosis intestinal.
Es importante probar los efectos de cada combinación de probióticos en situaciones clínicas específicas, utilizando muestras adecuadas y un grupo homogéneo de pacientes, ya que no todos tienen el mismo impacto. No se puede generalizar sobre los datos de probióticos entre diferentes cepas, ya que estas no tienen el mismo perfil de seguridad ni eficacia en diversos escenarios clínicos. Se han reportado, aunque raramente, casos de bacteriemia, sepsis o endocarditis causados por lactobacilos, y casos de sepsis, bacteriemia y colangitis por bifidobacterias, así como sepsis fúngicas por Saccharomyces. Siempre han sido caracterizadas en individuos con condiciones médicas graves.
Aunque se necesita más investigación, en general, los beneficios de consumir probióticos superan los riesgos, ya que el riesgo de infección es muy bajo, incluso en personas inmunodeprimidas, similar al de cepas comunes.
BIBLIOGRAFÍA
- Del Campo-Moreno R, Alarcón-Cavero T, D’Auria G, Delgado-Palacio S, Ferrer-Martínez M. Microbiota and human health: characterization techniques and transference. Enferm Infecc Microbiol Clin. 2018.
- Lynch SV, Pedersen O. The human intestinal microbiome in health and disease. N Engl J Med. 2016.
- Kriss M, Hazleton KZ, Nusbacher NM, Martin CG, Lozupone CA. Low diversity gut microbiota dysbiosis: drivers, functional implications and recovery. Curr Opin Microbiol. 2018.
- Schnorr SL, Candela M, Rampelli S, Centanni M, Consolandi C, Basaglia G, et al. Gut microbiome of the Hadza hunter-gatherers. Nat Commun. 2014
- Tomás-Barberán FA, Selma MV, Espín JC. Interactions of gut microbiota with dietary polyphenols and consequences to human health. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2016.
- Ottman N, Smidt H, De Vos WM, Belzer C. The function of our microbiota: who is out there and what do they do? Front Cell Infect Microbiol. 2012
- Wu GD, Lewis JD. Analysis of the human gut microbiome and association with disease. Clinical Gastroenterology Hepatology. 2013
- Milani C, Duranti S, Bottacini F, Casey E, Turroni F, Mahony J, et al. The first microbial colonizers of the human gut: composition, activities, and health implications of the infant gut microbiota. Microbiol Mol Biol Rev. 2017.
- Fernández L, Langa S, Martín V, Maldonado A, Jiménez E, Martín R, et al. The human milk microbiota: origin and potential roles in health and disease. Pharmacol Res. 2013.
- Wu GD, Compher C, Chen EZ, Smith SA, Shah RD, Bittinger K, et al. Comparative metabolomics in vegans and omnivores reveal constraints on diet-dependent gut microbiota metabolite production. Gut. 2016.
- Aranceta Bartrina J. Microbiota y salud: aportaciones de los probióticos y nutrientes específicos. Madrid: IM&C; 2017
- Icaza-Chávez ME. Microbiota intestinal en la salud y la enfermedad. Rev Gatroent Mex. 2013.
- Loh G, Blaut M. Role of comensal gut bacteria in inflammatory bowel diseases. Gut Microbes. 2012.
- Corzo N, Alonso JL, Azpiroz F, Calvo MA, Cirici M, Leis R, et al. Prebióticos: concepto, propiedades y efectos beneficiosos. Nutr Hosp. 2015.
- Castañeda C. Microbiota intestinal, probióticos y prebióticos. Enferm Inv (Ambato). 2017.
- Oliveira G, González-Molero I. Actualización de probióticos, prebióticos y simbióticos en nutrición clínica. Endocrinol Nutr. 2016.
- Rafter J, Bennett M, Caderni G, Clune Y, Hughes R, Karlsson PC, et al. Dietary symbiotics reduce cancer risk fators in polypectomized and colon cancer patients Am J Clin Nutr. 2007.
- Ghouri YA, Richards Dm, Rahimi EF, Krill JT, Jelinek KA, DuPont AW. Systematic review of randomized controlled trials of probiotis, prebiotics and synbiotics in inflammatory bowel disease. Clin Exp Gastroenterol. 2014.
- Pérez Moreno J, Maturana D, Álvarez-Calatayud G, Bodas A. Guías de práctica clínica para el empleo de probióticos y prebióticos. En: Álvarez- Calatayud G, Marcos A, Margollés A (eds.). Probióticos, prebióticos y salud: Evidencia científica. Madrid: Ergon; 2016.