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Uso de probióticos para regularizar la microbiota intestinal en pacientes diabéticos: revisión bibliográfica

Uso de probióticos para regularizar la microbiota intestinal en pacientes diabéticos: revisión bibliográfica

Autora principal: Susana Blanco Veiras

Vol. XVIII; nº 19; 1014

Use of probiotics to regulate the intestinal microbiota in diabetic patients: literature review

Fecha de recepción: 11/09/2023

Fecha de aceptación: 10/10/2023

Incluido en Revista Electrónica de PortalesMedicos.com Volumen XVIII. Número 19 Primera quincena de Octubre de 2023 – Página inicial: Vol. XVIII; nº 19; 1014

AUTORES:

  1. Susana Blanco Veiras, Dietista-Nutricionista en Centro de salud Fonsagrada-Becerreá, Lugo, Galicia, España
  2. Susana García Rodríguez. Dietista-Nutricionista, Lugo, España
  3. Verónica Antonia Méndez Vilabrille, Dietista-Nutricionista y Técnico de Laboratorio clínico en Hospital de Jarrio, Asturias, España

RESUMEN

La microbiota intestinal desempeña un papel crucial en el tratamiento y control de la diabetes. En personas con diabetes tipo 2, se ha observado un desequilibrio en la microbiota intestinal, conocido como disbiosis; este desequilibrio se caracteriza por una disminución en la diversidad de bacterias beneficiosas y un aumento en bacterias potencialmente perjudiciales. La comprensión de esta relación ha abierto nuevas perspectivas para el tratamiento de la diabetes y se han realizado investigaciones que sugieren que la modificación de la microbiota a través de probióticos y/o prebióticos puede mejorar la sensibilidad a la insulina y la función metabólica en personas con diabetes tipo 2. El objetivo principal de este trabajo consistió en conocer los estudios relacionados con el uso de los probióticos para la regularización de la microbiota intestinal y los beneficios que estos proporcionan. De manera general, se ha concluido que la modulación de la microbiota intestinal mediante el uso de probióticos puede tener beneficios para mejorar el metabolismo de la glucosa y la resistencia a la insulina en pacientes con diabetes tipo 2. A pesar de los diferentes estudios, es un área en la que aún no se ha descrito un modelo ni se ha estandarizado un protocolo a seguir.

Palabras clave

Microbiota, probióticos, diabetes mellitus, disbiosis

ABSTRACT

The intestinal microbiota plays a crucial role in the treatment and control of diabetes. In people with type 2 diabetes, an imbalance in the intestinal microbiota, known as dysbiosis, has been observed; this imbalance is characterized by a decrease in the diversity of beneficial bacteria and an increase in potentially harmful bacteria. Understanding this relationship has opened up new perspectives for the treatment of diabetes, and research has been conducted suggesting that microbiota modification through probiotics and/or prebiotics may improve insulin sensitivity and metabolic function in people with diabetes. type 2 diabetes. The main objective of this work was to find out about the studies related to the use of probiotics for the regularization of the intestinal microbiota and the benefits they provide. In general, it has been concluded that the modulation of the intestinal microbiota through the use of probiotics may have benefits to improve glucose metabolism and insulin resistance in patients with type 2 diabetes. Despite the different studies, it is an area in which a model has not yet been described or a protocol to follow has been standardized.

Keywords

Microbiota, probiotics, diabetes mellitus, dysbiosis

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.

INTRODUCCIÓN

La diabetes mellitus, una enfermedad metabólica crónica caracterizada por niveles elevados de glucosa en sangre, ha alcanzado proporciones epidémicas en las últimas décadas, afectando a millones de personas en todo el mundo (1). Según estimaciones de la Federación Internacional de Diabetes (IDF), actualmente existen 537 millones de personas que viven con diabetes en todo el mundo; y se espera que para el año 2030 esta cifra se sitúe en 643 millones de personas, de las cuales entre el 85% y 95% tienen diabetes mellitus tipo 2 (2).  La Organización Mundial para la Salud (OMS) señala que en Europa existen cerca de 59 millones de adultos con diabetes mellitus tipo 2 (3) y según el Ministerio de Sanidad, en España existen 3,07 millones de personas diabéticas, es decir, el 6,8% de la población española (4).  A medida que la comprensión de esta afección evoluciona, también lo hace la apreciación de los diversos factores que contribuyen a su desarrollo y progresión. Uno de los campos emergentes en la investigación de la diabetes es el estudio de la microbiota intestinal y su profundo impacto en la salud metabólica de los individuos.

Los microorganismos que viven sobre y dentro del cuerpo humano forman la microbiota, y sus genes se conocen como microbioma (5). La microbiota intestinal es una comunidad compleja de microorganismos que habita en el tracto gastrointestinal; dichos organismos han evolucionado junto con el ser humano durante miles de años para formar una relación compleja y mutuamente beneficiosa (6). Se estima que existen aproximadamente de 100 billones de microorganismos que viven en el intestino adulto (6). Estos microorganismos coexisten en un equilibrio delicado, de manera general se reconocen cinco filos o divisiones principales a las que pertenecen los distintos microorganismos que componen la microbiota intestinal y estos son: Firmicutes y Bacteroides cuyas especies representan el 90% del total, seguidos por Actinobacterias, Protobacterias y Verrucomicrobia (6,7); aunque también puede encontrarse hongos y Archea en menor cantidad (<1%)

Aunque se conocen desde hace tiempo por su papel en la digestión y la absorción de nutrientes, se ha descubierto que estos microorganismos desempeñan un papel mucho más influyente en la salud humana, incluida la regulación del metabolismo de la glucosa (7).

 Ver Tabla Nº 1. Algunas funciones de la microbiota intestinal (al final del artículo)

La idea de que los pacientes con diabetes podrían presentar modificaciones en la microbiota intestinal es relativamente reciente. Por un lado, se ha demostrado que la composición de la microbiota puede verse afectada por la diabetes. Las personas con diabetes a menudo tienen una composición bacteriana alterada en comparación con los individuos sanos (8). Estos cambios pueden influir en la capacidad del cuerpo para metabolizar los alimentos y controlar los niveles de azúcar en sangre; en este sentido, los filos más estudiados han sido Firmicutes, Lactobacillus, Clostridiales y Actionobacterias (8-11). Por otro lado, la microbiota intestinal puede tener un impacto directo en el desarrollo y la progresión de la diabetes. Las investigaciones sugieren que ciertas bacterias intestinales pueden influir en la resistencia a la insulina, un componente central de la diabetes tipo 2 (12, 13).

El mecanismo exacto mediante el cual la microbiota intestinal afecta la diabetes mellitus aún no se comprende completamente, pero varios factores están en juego. Uno de los aspectos clave es la producción de metabolitos por parte de las bacterias intestinales. Estos metabolitos pueden tener efectos hormonales y metabólicos en el cuerpo, influyendo en la función de los tejidos periféricos, como el hígado, el músculo y el tejido adiposo. Algunos metabolitos producidos por ciertas bacterias intestinales pueden promover la inflamación crónica de bajo grado y la resistencia a la insulina, lo que aumenta el riesgo de diabetes (10-13).

Además, la microbiota intestinal también puede interactuar con el sistema inmunológico y modular la respuesta inflamatoria en el cuerpo. La degeneración crónica juega un papel importante en el desarrollo de la diabetes y sus complicaciones. Las bacterias intestinales pueden influir en la activación de ciertas células inmunitarias y la liberación de moléculas inflamatorias, lo que a su vez puede contribuir a la resistencia a la insulina y al daño en las células productoras de insulina en el páncreas (10, 12, 13).

Afortunadamente, se están llevando a cabo investigaciones para comprender mejor la relación entre la microbiota intestinal y la diabetes mellitus. De esta manera, se están explorando posibles enfoques terapéuticos basados en la modulación de la microbiota. En este sentido, los probióticos y los prebióticos, están siendo estudiados como una estrategia para mejorar la salud intestinal y los resultados metabólicos en pacientes con diabetes (7). Cabe señalar que los probióticos son microorganismos vivos que después de su ingesta en un número específico, ejercen beneficios para la salud del huésped, más allá de aquellos que son inherentes a la nutrición básica (7).

OBJETIVO.

El objetico del presente trabajo es conocer los estudios relacionados con el uso de los probióticos para la regularización de la microbiota intestinal y los beneficios que estos traen a los pacientes con diabetes mellitus tipo 2.

METODOLOGÍA.

Para cumplir con los objetivos planteados en este trabajo se ha desarrollado una revisión bibliográfica en diferentes bases de datos como Google Scholar®, PubMed®, SpringerLink®, SciELO® y ScienceDirect®, siendo PubMed® el principal recurso de búsqueda ya que permitió la realización de una búsqueda más exacta y relacionada con el tema de estudio. Se desarrollaron diferentes estrategias de búsqueda utilizando y combinando los términos: “gut microbiota”, “diabetes mellitus”, “microbiome” and “probiotics”. La búsqueda se ha realizado principalmente en inglés. Como criterios de inclusión se utilizó artículos publicados en la última década para obtener información más actual, trabajos con disponibilidad de texto completo gratis y trabajos con resultados concluyentes; dejando de lado los trabajos realizados con pacientes pediátricos o mujeres gestantes, además se excluyeron trabajos con pacientes que presentaran enfermedades digestivas como celiaquía, enfermedad de Crohn, síndrome de intestino irritable, intolerancias alimenticias, desarrollo de úlceras o divertículos, entre otras.

RESULTADOS

De manera general, los resultados de los estudios revisados, señalan que el desarrollo de diabetes se asocia con la disbiosis intestinal, de esta manera, diversos autores coinciden con que la administración de probióticos en una concentración adecuada ayuda a restaurar el equilibrio de la composición de la microbiota intetsinal y con ello mejora la diabetes (7, 14). Una de las mayores preocupaciones con el tratamiento con probióticos es la seguridad y la tolerabilidad, sin embargo, en todos los artículos revisados, no se mencionan efectos adversos y señalan que el uso de los probióticos es seguro y eficaz; de esta misma manera, se considera que es necesario seguir realizando investigaciones para estandarizar un protocolo de actuación y estimar la dosis adecuada.

Son cuatro las especies más estudiadas de microorganismos que han puesto en evidencia sus administración en pacientes con diabetes, dichas especies son: Akkermansia muciniphila, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium adolescentis y Lactobacillus rhamnosus.

Akkermansia muciniphila (A. muciniphila) es una bacteria degradadora de mucoproteínas que colonizan la capa de mucosa, su abundancia se correlaciona negativamente con el peso corporal en los seres humanos (15). Se ha demostrado que la alimentación con A. muciniphila mejora los trastornos metabólicos inducidos por una dieta alta en grasas, incluida la adiposidad, la endotoxemia metabólica, la resistencia a la insulina y la inflamación de bajo grado, asimismo esta bacteria también participa en la expresión intestinal de eCB que controla la barrera intestinal. la inflamación y la secreción de diversas intestinales (15, 16).

En este mismo sentido, diversos estudios en humanos ponen en evidencia la importancia del uso de los probióticos para la diabetes; por ejemplo, en pacientes diabéticos que consumieron durante seis semanas, 300 g/d de un yogur que contenía probióticos (Bifidobacterium lactis Bb12 y Lactobacillus acidophillus La5), redujeron los niveles de glucosa en sangre en ayunas, así como los niveles de insulina, resistencia a la insulina y hemoglobina glicosilada (17), e incluso se ha reportado que ayuda a mejorar el índice glucémico y el metabolismo de los lípidos (18). Por otro lado, en pacientes diabéticos que consumieron una dosis diaria de 200 mL de una bebida simbiótica que contenía 108 UFC/mL de Bifidobacterium bifidum, 108 UFC/mL de Lactobacillus acidophilus, y 2 g de oligofructosa durante 30 días, presentaron un aumento significativo en el colesterol de lipoproteínas de alta densidad (HDL) y una reducción significativa en la glucemia en ayunas (19).

Asimismo, la administración de probióticos también influye en el estado oxidativo y los parámetros inflamatorios en pacientes diabéticos (20); en este sentido, Mykhal’chyshyn et al. (21) realizaron un estudio con 70 pacientes diabéticos, a los que les suministraron probióticos durante un mes, posteriormente los autores reportan una reducción significativa de los niveles de IL-6, IL-1, IL-8 y TNF-α en comparación al grupo control; los datos mostraron como la administración de probióticos influye en la respuesta inflamatoria en pacientes con diabetes. En otro estudio, Iatcu et al. (22) demostraron la eficacia de administrar Lactobacillus durante dos meses, en la reducción de nitrógeno úrico en sangre, además se reguló el nivel de colesterol total, de hemoglobina glicosilada, de los triglicéridos y del colesterol de lipoproteínas de baja densidad (LDL) en la diabetes preclínica.

Por otro lado, se han observado resultados muy similares cuando se han suministrado probióticos del tipo Bifidobacterium durante un mes y Lactobacillus durante tres meses en ratones con diabetes tipo 2, se observó que se normalizó el metabolismo de la glucosa y la sensibilidad a la insulina (23, 24).

En pacientes con diabetes mellitus tipo 2, la abundancia de Bifidumbacterium adolescentis (B. adolescentis) en el intestino se reduce significativamente (25); en este sentido, se han realizado diferentes estudios utilizando B. adolescentis, por ejemplo, el realizado por Moroti et al. (19), quienes suministraron un suplemento de 108 UFC/mL de B. adolescentis diariamente en 20 pacientes diabéticos de entre 50 y 60 años durante 30 días, después de dicho periodo los autores reportan que se redujo la glucosa en sangre y se alivió el trastorno del microbioma intestinal. Por su parte, Qian et al. (26), administraron 2×108 UFC/mL de B. adolescentis durante 12 semanas en ratones diabéticos, como resultado se obtuvo que se restauró la homeostasis de la microbiota intestinal, se alivió la inflamación y se aumentó la abundancia de microorganismos productores de AGCC; en un estudio muy similar y con la misma duración, Chen et al. (27) suministraron 5×108 UFC/mL de B. adolescentis reportaron que se mejora la sensibilidad a la insulina y se reduce la acumulación de la grasa visceral.

Por otro lado, existen diversos estudios con Bifidobacteria bifidum, que se trata de una especie de la microbiota intestinal detectada en lactantes amamantados, por lo tanto, se considera un residente dominante e importante de la población intestinal desde los primeros meses de vida. La importancia de esta especie de bacterias, tal y como lo señalan Turroni et al. (28), radica en que contiene 3000 genes que codifican enzimas de carbohidratos como las glicosiltransferasas (GT), las glicosilhidrolasas (GH) y las esterasas (CE), esto ayuda a la metabolización de los glucanos derivados del huésped. Recientemente han aumentado los estudios donde se utiliza a B. bifidum para el control de la diabetes, un ejemplo de esto es el trabajo de Sharma et al. (29), quienes reportaron que la administración de 107 UFC/mL al día por 28 días, reducen la glucosa en sangre en ayunas, la hemoglobina glicosilada, los triglicéridos y el colesterol total. Además, los pacientes diabéticos tratados con diversos probióticos, entre ellos B. bifidum (2×109 UFC/mL) al día durante 12 semanas, disminuyó significativamente la resistencia a la insulina, la glucosa en sangre en ayunas y aumentó la sensibilidad a la insulina y el nivel de colesterol HDL; así como se dio una mejoría de la capacidad antioxidante total y reducción de la proteína C reactiva (30). Por otro lado, Le et al. (31) reportan que un tratamiento combinado de diferentes bacterias del género Bifidobacterium, donde se incluye B. bifidum, mejora la resistencia a la insulina y se reducen los niveles de glucosa en sangre.

A lo largo de la literatura consultada, se observa la falta de estandarización en cuanto al protocolo seguido, el modelo utilizado, la dieta utilizada el modo de administración, ya que la mayoría de los estudios siguen la administración oral o intraperitoneal. Establecer protocolos estandarizados que especifiquen pautas específicas ayudará a avanzar más en el campo del control de diabetes con ayuda de probióticos. Además, la literatura muestra que muchos estudios investigan una sola especie microbiana, esto resulta importante debido a que la microbiota intestinal es una comunidad de microorganismos que interactúan entre sí y con el huésped; el aislar e investigar un solo organismo podría no ser de gran interés o podría estar dejando de lado algunos efectos. De esta manera se podría entender y analizar de una mejor manera el microbioma intestinal como una comunidad en el contexto de la salud y las enfermedades.

CONCLUSIONES

El impacto de la microbiota intestinal en pacientes con diabetes mellitus es un campo de investigación fascinante y en constante evolución. A medida que crece la comprensión de esta relación, se abren nuevas posibilidades para el desarrollo de enfoques terapéuticos innovadores. La manipulación de la microbiota a través de la dieta, los probióticos u otras intervenciones podría convertirse en una estrategia prometedora para mejorar el control glucémico y reducir las complicaciones asociadas con la diabetes. Sin embargo, aún quedan desafíos por resolver y preguntas por responder en este emocionante campo de investigación.

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ANEXO 1

Funciones
Metabólicas Fermentación de residuos no digestivos de la dieta.
Producción de vitaminas.
Producción de ácidos grasos de cadena corta.
Absorción de iones.
Tróficas Control y diferenciación de la proliferación celular epitelial.
Protección Protección contra gérmenes patógenos y antígenos.

Tabla Nº 1. Algunas funciones de la microbiota intestinal. Tomado y modificado de Castañeda (7).