{"id":79332,"date":"2024-12-16T09:13:14","date_gmt":"2024-12-16T08:13:14","guid":{"rendered":"https:\/\/www.revista-portalesmedicos.com\/revista-medica\/?p=79332"},"modified":"2024-12-03T10:32:10","modified_gmt":"2024-12-03T09:32:10","slug":"diversidad-de-la-microbiota-intestinal-caracteristicas-funciones-y-su-potencial-como-biomarcador-para-nuevas-terapias","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.revista-portalesmedicos.com\/revista-medica\/diversidad-de-la-microbiota-intestinal-caracteristicas-funciones-y-su-potencial-como-biomarcador-para-nuevas-terapias\/","title":{"rendered":"Diversidad de la microbiota intestinal: caracter\u00edsticas, funciones y su potencial como biomarcador para nuevas terapias"},"content":{"rendered":"

Diversidad de la microbiota intestinal: caracter\u00edsticas, funciones y su potencial como biomarcador para nuevas terapias<\/strong><\/p>\n

Autor principal: Jes\u00fas David Rueda-Villabona<\/p>\n

Vol. XIX; n\u00ba 23; 987<\/p>\n

Diversity of the intestinal microbiota: characteristics, functions, and its potential as a biomarker for new therapies<\/strong><\/p>\n

Fecha de recepci\u00f3n: 14\/11\/2024<\/p>\n

Fecha de aceptaci\u00f3n: 11\/12\/2024<\/p>\n

Incluido en Revista Electr\u00f3nica de PortalesMedicos.com Volumen XIX. N\u00famero 23 Primera quincena de Diciembre de 2024 \u2013 P\u00e1gina inicial: Vol. XIX; n\u00ba 23; 987<\/p>\n

Autores:<\/strong><\/p>\n

Jes\u00fas David Rueda-Villabonaa<\/sup>, Jennifer Carolina Guti\u00e9rrez Su\u00e1rez b<\/sup>, Luisa Raquel Molina-Quinteroc<\/sup><\/p>\n

a <\/sup>Programa de Maestr\u00eda en Microbiolog\u00eda, Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad Colegio Mayor de Cundinamarca, Grupo de Biotecnolog\u00eda y Gen\u00e9tica, Bogot\u00e1 (Colombia)<\/p>\n

b\u00a0<\/sup>Programa de Bacteriolog\u00eda y Laboratorio Cl\u00ednico, Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad Colegio Mayor de Cundinamarca, Grupo Enfermedades Cr\u00f3nicas Zoon\u00f3ticas y Adquiridas (ECZA), Bogot\u00e1 (Colombia)<\/p>\n

c <\/sup>Programa de Bacteriolog\u00eda y Laboratorio Cl\u00ednico, Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad Colegio Mayor de Cundinamarca, Grupo de Bioprocesos y Control, Bogot\u00e1 (Colombia)<\/p>\n

ORCID: <\/strong><\/p>\n

https:\/\/orcid.org\/0000-0002-8914-067X<\/a><\/p>\n

https:\/\/orcid.org\/0000-0002-6597-6368<\/a><\/p>\n

https:\/\/orcid.org\/0000-0001-5433-6835<\/a><\/p>\n

RESUMEN<\/strong><\/p>\n

El microbioma abarca la totalidad de los microorganismos presentes en un nicho ecol\u00f3gico espec\u00edfico, y en la actualidad, el microbioma intestinal humano es un \u00e1rea de investigaci\u00f3n cient\u00edfica en creciente relevancia. Este microbioma incluye una amplia variedad de microorganismos, como bacterias, virus, hongos y protozoos, que desempe\u00f1an un papel crucial en la salud del hu\u00e9sped, participando en procesos como la digesti\u00f3n y absorci\u00f3n de nutrientes, producci\u00f3n de \u00e1cidos grasos de cadena corta, s\u00edntesis de vitaminas, regulaci\u00f3n del metabolismo, protecci\u00f3n contra pat\u00f3genos, influencia en el sistema nervioso central y el metabolismo de xenobi\u00f3ticos. Entre los principales filos bacterianos presentes en el intestino humano se encuentran Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacterias, Actinobacterias y Verrucomicrobia. Investigaciones recientes han identificado numerosas bacterias beneficiosas en estos filos, como la cepa Lactobacillus plantarum<\/em> CCFM8610, que se estudia para el tratamiento del s\u00edndrome del intestino irritable con predominio de diarrea. Adem\u00e1s, se ha explorado la funci\u00f3n de diversos g\u00e9neros bacterianos en el intestino y su impacto en la salud. Por ejemplo, aunque Enterococcus<\/em> cumple funciones importantes en el intestino, algunas cepas pueden poseer genes que codifican factores de virulencia y resistencia a los antibi\u00f3ticos. Los avances en tecnolog\u00eda y m\u00e9todos recientes han facilitado el estudio del microbiota intestinal, revelando aplicaciones terap\u00e9uticas potenciales, como el tratamiento de infecciones recurrentes por Clostridioides difficile<\/em> y la modulaci\u00f3n de la inmunidad para ciertos c\u00e1nceres. Por lo tanto, el estudio de la microbiota intestinal tiene implicaciones significativas para la salud humana.<\/p>\n

Palabras clave:<\/strong> Microbiota, Microbioma, Metabolismo, Intestino.<\/p>\n

ABSTRACT<\/strong><\/p>\n

The microbiome encompasses the totality of microorganisms present in a specific ecological niche, and today, the human gut microbiome is an area of scientific research with growing importance. This microbiome includes a wide variety of microorganisms, such as bacteria, virus, fungi, and protozoa, which play a crucial role in the host\u2019s health by participating in processes such as digestion and nutrient absorption, short-chain fatty acid production, vitamin synthesis, metabolism regulation, pathogen protection, influence on the central nervous system, and xenobiotic metabolism. Among the main bacterial phyla present in the human gut are Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria, Actinobacteria, and Verrucomicrobia. Recent research has identified numerous beneficial bacteria within these phyla, such as the Lactobacillus plantarum<\/em> CCFM8610 strain, which is being studied for the treatment of irritable bowel syndrome with diarrhea predominance. Additionally, the function of various bacterial genera in the gut and their impact on health have been explored. For instance, although Enterococcus<\/em> plays important roles in the gut, some strains may carry genes encoding virulence factors and antibiotic resistance. Advances in recent technologies and methods have facilitated the study of the gut microbiome, revealing potential therapeutic applications such as the treatment of recurrent Clostridioides difficile<\/em> infections and modulation of immunity for certain cancers. Therefore, the study of the gut microbiome has significant implications for human health.<\/p>\n

Keywords<\/u><\/strong>:<\/strong> Microbiota, microbiome, metabolism, intestine, gut microbiota.<\/p>\n

Conceptualizaci\u00f3n<\/strong><\/p>\n

El microbioma hace referencia al conjunto de microorganismos (virus, bacterias, hongos, arqueas y protozoos), sus genomas, sus metabolitos y el ambiente circundante presente en un nicho ecol\u00f3gico determinado. Este t\u00e9rmino fue descrito por primera vez por Lederberg J. y McCray A. en 2001(1), quienes resaltaron la importancia de los microorganismos que habitan el cuerpo humano en la salud y la enfermedad. Para determinar el conjunto de microorganismos presentes en un nicho se utilizan m\u00e9todos moleculares basados en el an\u00e1lisis de genes de ARNr 16S, genes de ARNr 18S u otros genes marcadores o regiones gen\u00f3micas(2).<\/p>\n

La diversidad del microbioma se establece mediante factores como la edad gestacional (parto pret\u00e9rmino o a t\u00e9rmino), tipo de parto (natural o ces\u00e1rea), lactancia materna, dieta materna, factores gen\u00e9ticos, entre otros. Asimismo, se ha encontrado que existe mayor diversidad del microbioma en ni\u00f1os que en adultos, por lo que, con el transcurso de los a\u00f1os, este microbioma puede variar seg\u00fan las exposiciones del individuo, y en algunos casos, estos cambios pueden afectar la comunicaci\u00f3n microbiana, lo que conlleva al desarrollo de disbiosis y, en \u00faltima instancia, promueve el desarrollo de varias enfermedades (3).<\/p>\n

El estudio del microbioma tiene varias aplicaciones potenciales en la medicina y en la investigaci\u00f3n de distintas enfermedades. Algunas de estas aplicaciones incluyen: a) Herramienta de diagn\u00f3stico: el an\u00e1lisis del microbioma puede usarse como una herramienta diagn\u00f3stica para diversas enfermedades, como la obesidad, la enfermedad inflamatoria intestinal, la enfermedad hep\u00e1tica alcoh\u00f3lica y no alcoh\u00f3lica, y el carcinoma hepatocelular, entre otras; b) Variabilidad entre individuos: el estudio del microbioma puede ayudar a entender la variabilidad entre individuos y la necesidad de controlar los factores que lo modifican; c) Desarrollo de terapias: el conocimiento del microbioma puede contribuir al desarrollo de terapias para tratar diversas enfermedades, ya que los cambios en el microbioma han demostrado inducir o modificar enfermedades en modelos animales; d) Mejorar la precisi\u00f3n de los tratamientos: a medida que se comprende m\u00e1s sobre los microorganismos espec\u00edficos que influyen en los hallazgos cl\u00ednicos, los an\u00e1lisis del microbioma se vuelven valiosos; e) Investigaci\u00f3n de enfermedades: los estudios del microbioma han sido \u00fatiles tanto para entender los mecanismos de las enfermedades en modelos animales como para encontrar asociaciones con enfermedades en humanos (4)<\/p>\n

En los \u00faltimos a\u00f1os, se han realizado numerosas investigaciones sobre el microbioma humano. Un ejemplo de ello es el Human Microbiome Project<\/em>, cuyo objetivo fue descifrar la estructura y funcionalidad de la microbiota humana (5), espec\u00edficamente en la microbiota intestinal (anteriormente denominada flora intestinal), a la cual se har\u00e1 referencia en el presente art\u00edculo. La microbiota se refiere a la comunidad de microorganismos que se desarrolla en un h\u00e1bitat, con un grupo de especies estables y otras variables (6).<\/p>\n

Es importante definir otros t\u00e9rminos de inter\u00e9s: el metagenoma, que es la totalidad del material gen\u00e9tico presente en una muestra determinada; los patobiontes, que son microorganismos end\u00f3genos benignos con la capacidad de producir una patolog\u00eda cuando ocurre una alteraci\u00f3n; la disbiosis<\/strong>, que es la p\u00e9rdida del equilibrio entre las c\u00e9lulas de un organismo humano y los microorganismos que lo habitan y finalmente, el holobionte<\/strong>, tambi\u00e9n llamado superorganismo, que hace referencia a la totalidad de organismos en un ecosistema dado. Los seres humanos son un ejemplo de superorganismo, ya que coexisten con los microorganismos que los habitan (7).<\/p>\n

Estudios realizados hace m\u00e1s de 40 a\u00f1os se\u00f1alaban que el microbioma humano contiene 10 veces m\u00e1s c\u00e9lulas que el cuerpo humano, con una relaci\u00f3n de 10:1, lo que represent\u00f3 un valor aproximado de 10\u00b9\u2074 bacterias y una variaci\u00f3n de microorganismos de alrededor del 52%. Sin embargo, las investigaciones han seguido avanzando, y las estimaciones actuales sobre el n\u00famero de c\u00e9lulas humanas y microbianas se han reducido considerablemente, estableciendo una relaci\u00f3n cercana a 1:1, con una ligera inclinaci\u00f3n a favor de los microorganismos (8).<\/p>\n

Aunque la microbiota de otras partes del cuerpo humano (como la piel, la boca y la vagina) son de gran importancia para la salud y su relaci\u00f3n en el desarrollo de ciertas enfermedades, este art\u00edculo de revisi\u00f3n se centra en la microbiota intestinal y espec\u00edficamente en las bacterias. Por lo tanto, la discusi\u00f3n se enfoca en los trabajos m\u00e1s recientes sobre las caracter\u00edsticas y funciones de la microbiota intestinal humana, espec\u00edficamente en el periodo de 2001 a 2024.<\/p>\n

Microbiota intestinal<\/strong><\/p>\n

El eje microbiota-intestino-cerebro tiene una relaci\u00f3n bidireccional, en la que est\u00e1n involucrados el sistema nervioso central, el sistema ent\u00e9rico y la microbiota intestinal. Numerosas evidencias demuestran la importancia de la microbiota intestinal en el mantenimiento de la homeostasis gastrointestinal, la estimulaci\u00f3n del sistema inmunol\u00f3gico, la absorci\u00f3n de nutrientes, entre otros (9). Adem\u00e1s, la microbiota intestinal se est\u00e1 convirtiendo en un potencial objetivo terap\u00e9utico para trastornos psiqui\u00e1tricos, como la depresi\u00f3n (10), la enfermedad de Parkinson (11)\u00a0 y la demencia (12).<\/p>\n

Una posible forma de activar la microbiota intestinal para mejorar la salud es mediante el uso de probi\u00f3ticos, que son microorganismos vivos que, administrados en dosis adecuadas, brindan beneficios al hu\u00e9sped. Adem\u00e1s, ciertos probi\u00f3ticos, identificados como \u00abpsicobi\u00f3ticos\u00bb, pueden regular el eje microbiota-intestino-cerebro y aportar beneficios para la salud de pacientes con patolog\u00edas mentales, resultando muy prometedores para el tratamiento del insomnio (13).<\/p>\n

Actualmente, el tema del microbioma y la microbiota est\u00e1 en auge, tanto que existen revistas cient\u00edficas y eventos internacionales dedicados exclusivamente a publicar los hallazgos m\u00e1s recientes. Entre estos eventos destaca el Congreso Mundial de la Sociedad de Microbiota en su 10\u00aa edici\u00f3n, celebrado en octubre de 2023 en Italia y 11\u00aa edici\u00f3n en octubre de 2024 en Malta (www:\/\/microbiota-site.com).<\/p>\n

El ecosistema microbiano intestinal humano se ha estudiado durante a\u00f1os y se ha demostrado que incluye desde especies nativas que colonizan permanentemente el tracto gastrointestinal hasta una variedad de microorganismos que transitan temporalmente por el tubo digestivo. Durante el nacimiento y en los primeros a\u00f1os de vida, se adquieren numerosas bacterias nativas, y a lo largo de la vida, se incorporan muchas otras bacterias a trav\u00e9s de alimentos, bebidas y estilos de vida individuales. Dichas bacterias intestinales incluyen entre 500 y 1000 especies distintas (14).<\/p>\n

En la mayor\u00eda de los seres humanos sanos, la microbiota intestinal est\u00e1 representada por una gran diversidad de microorganismos, incluyendo bacterias, virus, hongos y protozoos. Entre los miembros bacterianos destacan los filos Firmicutes<\/strong> y Bacteroidetes<\/strong>; es importante mencionar que la proporci\u00f3n de estos dos filos puede variar entre el 10% y el 90%, aunque el porcentaje combinado de ambos es aproximadamente del 95% (15). Los Firmicutes<\/strong> incluyen g\u00e9neros como Lactobacillus<\/em>, Clostridium<\/em> y Enterococcus<\/em>, mientras que los Bacteroidetes<\/strong> incluyen los g\u00e9neros Bacteroides<\/em> y Prevotella<\/em>. Tambi\u00e9n se encuentran Proteobacterias<\/strong>, Actinobacteria,<\/strong> Verrucomicrobia<\/strong> y Fusobacteria<\/strong>. Adem\u00e1s, se ha encontrado que los virus, especialmente los bacteri\u00f3fagos, son componentes comunes del microbioma intestinal. Los hongos, aunque menos estudiados, incluyen g\u00e9neros como Candida<\/em> y Saccharomyces<\/em>. Los protozoos son menos comunes, pero pueden estar presentes en ciertas condiciones. Algunos de los m\u00e1s comunes incluyen especies de los g\u00e9neros Giardia<\/em>, Entamoeba<\/em>, Cryptosporidium<\/em> y Blastocystis<\/em>. Sin embargo, la presencia de estos protozoos puede variar dependiendo de factores como la dieta, la higiene y la exposici\u00f3n a fuentes de agua contaminada. Es importante destacar que, mientras algunos protozoos pueden vivir en el intestino humano sin causar da\u00f1o, otros pueden provocar enfermedades graves (4).<\/p>\n

El est\u00f3mago y el duodeno contienen alrededor de 10\u00b3 c\u00e9lulas\/g adheridas a la superficie mucosa o en tr\u00e1nsito. Las secreciones \u00e1cidas, biliares y pancre\u00e1ticas destruyen la mayor parte de los microorganismos ingeridos. La cantidad de bacterias aumenta progresivamente a lo largo del yeyuno y el \u00edleon, desde alrededor de 10\u2074 en el yeyuno hasta 10\u2077 c\u00e9lulas\/g en el \u00edleon, con un predominio de aerobios Gram negativos y algunos anaerobios obligados. En comparaci\u00f3n, el intestino grueso est\u00e1 densamente poblado por anaerobios, los recuentos de bacterias alcanzan densidades de alrededor de 10\u00b9\u00b9 c\u00e9lulas\/g de contenido luminal (concentraciones 10,000 veces mayores que en la luz ileal). En el colon, el tiempo de tr\u00e1nsito es lento, lo que brinda a los microorganismos la oportunidad de proliferar fermentando los sustratos disponibles, derivados de la dieta o de las secreciones end\u00f3genas (16). Entre los principales filos y g\u00e9neros bacterianos del microbiota intestinal son:<\/p>\n

Firmicutes<\/em><\/strong><\/p>\n

El filo Firmicutes incluye varios g\u00e9neros, como Blautia<\/em>, Eubacterium<\/em>, Ruminococcus<\/em>, Roseburia<\/em>, Lachnospira<\/em>, Lactobacillus<\/em>, Faecalibacterium<\/em>, Enterococcus <\/em>y Clostridium<\/em>. Estos g\u00e9neros son conocidos por su capacidad para fermentar az\u00facares y otros carbohidratos, lo que puede contribuir a la producci\u00f3n de energ\u00eda en el intestino humano. La mayor\u00eda de las bacterias pertenecientes a este filo son responsables de la producci\u00f3n de riboflavina, una vitamina importante para el desarrollo del tracto gastrointestinal posterior al nacimiento. Un d\u00e9ficit de esta vitamina se ha asociado con la hipertrofia de criptas y la p\u00e9rdida del potencial proliferativo de c\u00e9lulas intestinales en estudios con ratas (17).<\/p>\n

Lactobacillus<\/em> son bacterias anaerobias facultativas, lo que significa que pueden sobrevivir tanto en ambientes con ox\u00edgeno como sin \u00e9l. Son conocidas por su papel en la fermentaci\u00f3n l\u00e1ctica, un proceso en el que los az\u00facares se convierten en \u00e1cido l\u00e1ctico. Este proceso es crucial en la producci\u00f3n de muchos productos alimenticios, como el yogur y otros productos l\u00e1cteos fermentados. Como parte de la microbiota intestinal, distintas especies de Lactobacillus<\/em> pueden favorecer la producci\u00f3n de diversas vitaminas, como la B12 y los folatos (17).<\/p>\n

Los lactobacilos tambi\u00e9n son importantes para la salud humana. En el tracto gastrointestinal, ayudan a mantener un ambiente \u00e1cido que puede inhibir el crecimiento de bacterias pat\u00f3genas. Adem\u00e1s, pueden contribuir a la salud del sistema inmunol\u00f3gico, ya que algunas especies de lactobacilos pueden estimular la producci\u00f3n de anticuerpos y otras respuestas inmunitarias. Adicionalmente, desempe\u00f1an un papel crucial en la regulaci\u00f3n de la funci\u00f3n de la barrera intestinal y en la homeostasis (18).<\/p>\n

En particular, los exopolisac\u00e1ridos de Lactobacillus plantarum<\/em> NCU116 (EPS116) han demostrado tener un papel importante en estas funciones. Sin embargo, los mecanismos exactos a trav\u00e9s de los cuales los exopolisac\u00e1ridos de los lactobacilos mantienen la integridad de la barrera intestinal, especialmente su modulaci\u00f3n de la regeneraci\u00f3n epitelial, a\u00fan no se conocen completamente. Adem\u00e1s, los lactobacilos pueden desempe\u00f1ar un papel en la prevenci\u00f3n y el tratamiento de algunas enfermedades (19).<\/p>\n

Estudios han demostrado que la administraci\u00f3n oral de Lactobacillus plantarum<\/em> CCFM8610 disminuye significativamente los s\u00edntomas del s\u00edndrome del intestino irritable (IBS), mejora la calidad de vida, restaura la diversidad de la microbiota intestinal y aumenta la concentraci\u00f3n de bacterias productoras de \u00e1cido but\u00edrico en pacientes con s\u00edndrome del intestino irritable con diarrea (IBS-D). Estos hallazgos sugieren que L. plantarum<\/em> CCFM8610 puede ser un tratamiento efectivo para el IBS-D, as\u00ed como una medida preventiva contra la disbiosis de la microbiota intestinal (20)<\/p>\n

El g\u00e9nero Enterococcus<\/em> se encuentra com\u00fanmente en la microbiota intestinal humana y son anaerobios facultativos. Las especies de este g\u00e9nero desempe\u00f1an varias funciones en el intestino, incluyendo la fermentaci\u00f3n de carbohidratos con producci\u00f3n de \u00e1cido l\u00e1ctico y \u00e1cidos grasos de cadena corta, as\u00ed como la competencia con pat\u00f3genos por recursos y espacio. Algunas cepas se utilizan como probi\u00f3ticos y son altamente tolerantes a diferentes condiciones ambientales, como variaciones en los niveles de pH, un amplio rango de temperaturas (desde 10 \u00b0C hasta m\u00e1s de 45 \u00b0C) y concentraciones de sal (21).<\/p>\n

Aunque los enterococos est\u00e1n relacionados con la microbiota normal, algunos contienen genes que codifican factores de virulencia. Estos incluyen adhesinas de la pared celular, gelatinasa, citolisina, prote\u00ednas de superficie enteroc\u00f3cica y hialuronidasa. Debido a su capacidad para producir bacteriocinas llamadas enterocinas, que son activas contra microorganismos pat\u00f3genos estrechamente relacionados, han recibido una atenci\u00f3n significativa en los \u00faltimos a\u00f1os. Sin embargo, su funci\u00f3n como probi\u00f3ticos sigue siendo objeto de debate debido a su relaci\u00f3n aumentada con superinfecciones nosocomiales y la suposici\u00f3n que albergan genes resistentes a los antibi\u00f3ticos que pueden propagarse a otros microorganismos pat\u00f3genos mediante la transferencia horizontal de genes (22). Tal es el caso de E. faecium<\/em> y E. faecalis<\/em>, que causan infecciones graves e incluso han demostrado la capacidad para adquirir y transmitir genes de resistencia a los antibi\u00f3ticos, lo que puede representar un riesgo para la salud humana (23).<\/p>\n

El g\u00e9nero Clostridium<\/em> es una parte importante de la microbiota intestinal y ha sido objeto de numerosos estudios debido a su papel en la salud y la enfermedad del hu\u00e9sped. En particular, se ha observado que una microbiota rica en Clostridium<\/em> puede influir en la exacerbaci\u00f3n de la s\u00edntesis y excreci\u00f3n de \u00e1cidos biliares (BA) en pacientes con s\u00edndrome del intestino irritable con predominio de diarrea (IBS-D). Esto podr\u00eda tener implicaciones significativas para la comprensi\u00f3n y el manejo de condiciones como el IBS-D, ya que un aumento en las proporciones de \u00e1cidos biliares secundarios espec\u00edficos suprime la producci\u00f3n intestinal de FGF19, una hormona que regula la s\u00edntesis de \u00e1cidos biliares en el h\u00edgado. Aunque los \u00e1cidos biliares son compuestos qu\u00edmicos producidos por el h\u00edgado y son esenciales para la digesti\u00f3n y absorci\u00f3n de grasas en el intestino delgado, el exceso de estos \u00e1cidos puede causar problemas de salud (24).<\/p>\n

Clostridium butyricum<\/em> es una bacteria que se encuentra naturalmente en el intestino humano y en una variedad de otros entornos. Es conocida por producir butirato, un \u00e1cido graso de cadena corta que ofrece varios beneficios para la salud intestinal. El butirato es una fuente de energ\u00eda clave para las c\u00e9lulas del colon y contribuye a mantener la integridad del revestimiento intestinal. Adem\u00e1s, tiene propiedades antiinflamatorias y puede ayudar a regular el sistema inmunol\u00f3gico en el intestino. La suplementaci\u00f3n con C. butyricum<\/em> puede aumentar la presencia de bacterias intestinales beneficiosas, como Lactobacillus<\/em> y Bifidobacterium<\/em>, que son esenciales para mantener un equilibrio saludable en la microbiota intestinal. Esto puede ser \u00fatil en la prevenci\u00f3n o tratamiento de diversas enfermedades, incluidas las enfermedades inflamatorias intestinales, la diabetes autoinmune y el c\u00e1ncer de pulm\u00f3n (25).<\/p>\n

Bacteroidetes<\/em><\/strong><\/p>\n

Dentro de este filo, destaca el g\u00e9nero Bacteroides<\/em> desempe\u00f1ando un papel crucial en la homeostasis intestinal y en la funci\u00f3n del sistema inmunol\u00f3gico. Estas bacterias beneficiosas metabolizan polisac\u00e1ridos y oligosac\u00e1ridos, proporcionando nutrientes y vitaminas tanto al hu\u00e9sped como a otros microorganismos residentes en el intestino. Bacteroides<\/em> pueden contribuir a mantener la integridad metab\u00f3lica y gen\u00f3mica, posiblemente ayudando en la reducci\u00f3n de hidroper\u00f3xidos, lo que previene la oxidaci\u00f3n de l\u00edpidos y el da\u00f1o al ADN durante el estr\u00e9s oxidativo (26).<\/p>\n

Las especies Bacteroides thetaiotaomicron<\/em> y Bacteroides ovatus<\/em> tienen varios efectos beneficiosos en la microbiota intestinal. B. thetaiotaomicron<\/em> presenta diversas funciones, como actividad anti-rotavirus, inducci\u00f3n de matrilisina (una metaloproteasa de matriz) y atenuaci\u00f3n de la inflamaci\u00f3n del colon. Adem\u00e1s, se han realizado ensayos cl\u00ednicos que han evaluado a B. thetaiotaomicron<\/em> como candidato terap\u00e9utico para el tratamiento de la enfermedad de Crohn. Por su parte, B. ovatus<\/em> tiene funciones inmunog\u00e9nicas e inmunomoduladoras, como la expresi\u00f3n del ant\u00edgeno espec\u00edfico del tumor Thomsen-Friedenreich, que podr\u00eda ser objeto de estudio para una vacuna contra el c\u00e1ncer. Ambas especies, B. thetaiotaomicron<\/em> y B. ovatus<\/em>, pueden degradar varios polisac\u00e1ridos no digeribles utilizando sistemas SUS (Starch Utilisation System), un conjunto de prote\u00ednas asociadas a la membrana celular responsables de la degradaci\u00f3n de polisac\u00e1ridos, como el almid\u00f3n, en oligosac\u00e1ridos que luego son transportados al interior de la c\u00e9lula para ser descompuestos en sac\u00e1ridos m\u00e1s peque\u00f1os. Este proceso conduce a la producci\u00f3n de \u00e1cidos grasos de cadena corta (SCFAs), que act\u00faan como nutrientes y fuente de energ\u00eda para el hu\u00e9sped (27).<\/p>\n

En cuanto al desarrollo del c\u00e1ncer, investigaciones recientes han sugerido que la microbiota intestinal, incluidas las especies de Bacteroides<\/em>, desempe\u00f1a un papel fundamental en la g\u00e9nesis de varios tipos de c\u00e1ncer en humanos. Un intestino con disbiosis es m\u00e1s propenso al desarrollo de c\u00e1ncer, ya que los pat\u00f3genos pueden ejercer efectos negativos en la fisiolog\u00eda, el metabolismo y el sistema inmunol\u00f3gico del hu\u00e9sped, promoviendo as\u00ed el crecimiento tumoral (25).<\/p>\n

Por otro lado, se han realizado estudios para demostrar el efecto de la administraci\u00f3n de manano-oligosac\u00e1ridos (MOS) de levadura (YM) en la concentraci\u00f3n de Bacteroides<\/em>, donde se observ\u00f3 un aumento significativo de Bacteroides thetaiotaomicron<\/em> y Bacteroides ovatus<\/em>, acompa\u00f1ado de un incremento notable en la producci\u00f3n de \u00e1cidos grasos de cadena corta (SCFAs), que tienen efectos beneficiosos en la salud del hu\u00e9sped. El estudio sugiere que el YM podr\u00eda ser un candidato prebi\u00f3tico prometedor, capaz de aumentar selectivamente bacterias espec\u00edficas y promover la producci\u00f3n de SCFAs en el intestino (28).<\/p>\n

Otro g\u00e9nero relevante del filo Bacteroides<\/em> es Prevotella<\/em>, el cual se asocia con dietas ricas en carbohidratos complejos. Se ha observado que Prevotella<\/em> es m\u00e1s prevalente en poblaciones no industrializadas, cuyas dietas contienen gran cantidad de fibra, debido a su capacidad para fermentar este componente. En un estudio, se demostr\u00f3 que en una microbiota dominada por Prevotella<\/em>, los fructooligosac\u00e1ridos y los arabinoxilanos presentes en el sorgo y el ma\u00edz promovieron significativamente el crecimiento de este g\u00e9nero, lo que result\u00f3 en una alta producci\u00f3n total de \u00e1cidos grasos de cadena corta (SCFAs), con el propionato como producto principal. Este compuesto puede disminuir la lipog\u00e9nesis hep\u00e1tica y reducir los niveles de colesterol s\u00e9rico (29).<\/p>\n

Proteobacterias<\/em><\/strong><\/p>\n

En este filo se encuentran tanto enterobacterias como Escherichia coli<\/em>, Klebsiella<\/em>, Proteus<\/em>, Salmonella<\/em>, as\u00ed como tambi\u00e9n Pseudomonas<\/em>, Suterella<\/em>, Desulfovibrio<\/em>, Helicobacter<\/em>, entre otras (30). Escherichia coli<\/em> es una bacteria que forma parte integral de la microbiota intestinal humana y desempe\u00f1a varios roles importantes. En condiciones normales, E. coli<\/em> contribuye a la salud del hu\u00e9sped al competir con pat\u00f3genos potenciales por recursos y espacio, en un fen\u00f3meno conocido como exclusi\u00f3n competitiva. Adem\u00e1s, algunas cepas de E. coli<\/em> pueden producir vitaminas beneficiosas para el hu\u00e9sped, como la vitamina K y algunas del grupo B (31)<\/p>\n

Por otro lado, el estudio y la determinaci\u00f3n de Escherichia coli<\/em> en el intestino humano pueden proporcionar informaci\u00f3n valiosa sobre la salud general del hu\u00e9sped. Los cambios en la diversidad gen\u00e9tica y la variaci\u00f3n temporal de E. coli<\/em> pueden ser indicativos de alteraciones en el equilibrio del microbioma intestinal, lo que puede estar asociado con diversas enfermedades. Sin embargo, es importante considerar que algunas cepas de E. coli<\/em> pueden ser pat\u00f3genas y causar enfermedades en humanos. Estas cepas pat\u00f3genas pueden adquirir genes de virulencia que les permiten causar infecciones en el tracto gastrointestinal, urinario, en la sangre y en el sistema nervioso, entre otros. Por lo tanto, es crucial mantener un equilibrio saludable de E. coli<\/em> y otros microorganismos en el intestino (31).<\/p>\n

Distintas cepas de Escherichia coli<\/em> pueden persistir en el tracto intestinal humano durante per\u00edodos prolongados. Los avances en la serotipificaci\u00f3n y subtipificaci\u00f3n molecular de E. coli<\/em> han permitido una mejor comprensi\u00f3n de su diversidad gen\u00e9tica en relaci\u00f3n con el serotipo. Se ha observado que los serotipos de E. coli<\/em> pueden variar en las heces de adultos sanos a lo largo de varios meses (31)<\/p>\n

Helicobacter pylori<\/em> es una bacteria com\u00fanmente encontrada en el est\u00f3mago humano. Sin embargo, su presencia no se considera necesariamente \u00abnormal\u00bb, ya que est\u00e1 asociada con varias enfermedades g\u00e1stricas, como gastritis, \u00falceras y c\u00e1ncer de est\u00f3mago. Aunque H. pylori puede estar presente en muchas personas sin causar s\u00edntomas, su presencia generalmente se considera una infecci\u00f3n que puede requerir tratamiento. Esta bacteria tiene un impacto significativo en la microbiota intestinal, y su erradicaci\u00f3n puede alterar temporalmente dicha microbiota, aunque la mayor\u00eda de shimo las alteraciones tienden a volver a los niveles basales con el tiempo. Adem\u00e1s, la modificaci\u00f3n de la acidez g\u00e1strica causada por la infecci\u00f3n de H. pylori tambi\u00e9n influye en la microbiota intestinal (32).<\/p>\n

Desulfovibrio <\/em>son bacterias reductoras de sulfato (SRB) presentes tanto en el medio ambiente como en el tracto gastrointestinal humano, donde act\u00faan como bacterias comensales residentes. Aunque es un componente menor en el intestino sano, Desulfovibrio <\/em>son patobiontes oportunistas que pueden proliferar en el contexto de varias enfermedades intestinales y extraintestinales. En un hu\u00e9sped humano sano, Desulfovibrio <\/em>se localiza en el colon distal, que tiene un pH neutro, y representan aproximadamente el 66% de todas las SRB en el colon. En las comunidades microbianas mixtas del colon, los fermentadores bacterianos primarios pueden depender de las SRB para mantener la oxidaci\u00f3n eficiente y completa de los sustratos mediante el consumo de H\u2082S, producido durante la fermentaci\u00f3n. Sin embargo, Desulfovibrio <\/em>spp. tambi\u00e9n ha sido vinculadas con trastornos extraintestinales, como la enfermedad de Parkinson (PD) (33).<\/p>\n

La enfermedad de Parkinson (PD) es una enfermedad neurodegenerativa que afecta principalmente a los ancianos y se caracteriza por la p\u00e9rdida de neuronas dopamin\u00e9rgicas en la sustancia negra y por la presencia de agregados de prote\u00edna alfa-sinucle\u00edna en los cuerpos de inclusi\u00f3n, conocidos como cuerpos de Lewy. Aunque la causa de la PD no est\u00e1 completamente clara, se ha propuesto recientemente que su patolog\u00eda podr\u00eda originarse en el intestino y que la enfermedad podr\u00eda ser impulsada por bacterias. El perfil microbiano intestinal en pacientes con PD muestra diferencias significativas en comparaci\u00f3n con controles sanos, incluyendo un aumento en la presencia de Desulfovibrio<\/em>. Esto sugiere que alg\u00fan factor en el entorno gastrointestinal de los pacientes con PD puede alterar ciertas especies de Desulfovibrio<\/em>, haci\u00e9ndolas m\u00e1s patog\u00e9nicas. Comprender las diferencias bioqu\u00edmicas y estructurales entre Desulfovibrio<\/em> aisladas de pacientes con PD y aquellas de sujetos de control puede ofrecer una mayor comprensi\u00f3n del potencial patog\u00e9nico de esta bacteria \u00a0(33).<\/p>\n

Actinobacterias<\/em><\/strong><\/p>\n

Las Actinobacterias son un filo de bacterias, en su mayor\u00eda Gram positivas, que comprenden un peque\u00f1o porcentaje de la microbiota intestinal, pero son esenciales para la homeostasis intestinal y se han utilizado como probi\u00f3ticos. Dentro de los g\u00e9neros destacados se encuentran Bifidobacterium<\/em> y Collinsella<\/em> (34) .<\/p>\n

Bifidobacterium<\/em>, como miembros importantes de la microbiota intestinal humana, son consideradas beneficiosas para la salud y son de las primeras en colonizar el intestino. La transmisi\u00f3n vertical de madre a hijo juega un papel fundamental en la aparici\u00f3n de Bifidobacterium<\/em> en la microbiota intestinal. Estas bacterias son reguladas por carbohidratos \u00abindigestibles\u00bb, como los oligosac\u00e1ridos derivados de la leche materna. Estos compuestos, junto con la fisiolog\u00eda del hu\u00e9sped, son impulsores importantes de la coevoluci\u00f3n de Bifidobacterium<\/em>. Se ha demostrado que ciertas especies de Bifidobacterium<\/em> son espec\u00edficas tanto del hu\u00e9sped como del nicho (6).<\/p>\n

Un ejemplo de especie espec\u00edfica del hu\u00e9sped es Bifidobacterium breve<\/em>, que es espec\u00edfica para los humanos. Los an\u00e1lisis a escala del genoma han revelado la adquisici\u00f3n de genes espec\u00edficos que permiten esta especificidad. Esto sugiere que las bifidobacterias han evolucionado junto con los hu\u00e9spedes, adapt\u00e1ndose a las condiciones particulares del intestino humano. Ofrecen varios beneficios para la salud, tales como: ayudar a prevenir el crecimiento de bacterias da\u00f1inas en el intestino, lo que puede reducir el riesgo de ciertas infecciones y enfermedades; producir vitaminas, como la vitamina B y la vitamina K; y tener un efecto antiinflamatorio, lo que puede ser beneficioso para las personas con enfermedades inflamatorias del intestino, adem\u00e1s de mejorar la digesti\u00f3n y la absorci\u00f3n de nutrientes (35).<\/p>\n

Por otra parte, se ha sugerido que las bacterias del g\u00e9nero Collinsella<\/em> pueden desempe\u00f1ar un papel protector en el cuerpo humano, posiblemente a trav\u00e9s de la producci\u00f3n de \u00e1cido ursodesoxic\u00f3lico. Este \u00e1cido ha demostrado inhibir la uni\u00f3n del SARS-CoV-2 a la enzima convertidora de angiotensina 2, suprimiendo las citoquinas proinflamatorias, lo que se asocia con efectos antioxidantes y antiapopt\u00f3ticos. Sin embargo, se necesita m\u00e1s investigaci\u00f3n para entender completamente el papel de Collinsella<\/em> en la microbiota intestinal y su impacto en la salud humana (36).<\/p>\n

Verrucomicrobia<\/em><\/strong><\/p>\n

Es un peque\u00f1o filo de bacterias Gram negativas en el que el \u00fanico miembro identificado en la microbiota intestinal humana es Akkermansia muciniphila<\/em>. Esta bacteria destaca por su funci\u00f3n principal en la degradaci\u00f3n de mucina. Un aumento de A. muciniphila<\/em> se relaciona con un intestino sano debido a su capacidad para mejorar la funci\u00f3n de la barrera intestinal y tener propiedades antiinflamatorias (34) A. muciniphila<\/em> se ha asociado con varios beneficios para la salud: en estudios con animales, se ha logrado reducir la obesidad y la diabetes tipo 2, y en humanos, niveles m\u00e1s altos de A. muciniphila<\/em> se han asociado con un menor riesgo de obesidad y diabetes tipo 2. Adem\u00e1s, protege contra enfermedades inflamatorias intestinales, como la enfermedad de Crohn y la colitis ulcerosa, al mantener la integridad de la barrera intestinal y reducir la inflamaci\u00f3n. En estudios con animales, se ha demostrado que A. muciniphila<\/em> mejora la respuesta a la inmunoterapia contra el c\u00e1ncer. De igual manera, los pacientes con c\u00e1ncer que tienen niveles m\u00e1s altos de A. muciniphila<\/em> en su intestino tambi\u00e9n pueden responder mejor a la inmunoterapia. A nivel intestinal, en un estudio con ratones, se encontr\u00f3 que A. muciniphila<\/em> reduc\u00eda los s\u00edntomas del s\u00edndrome del intestino irritable, por lo que podr\u00eda tener potencial para tratar este tipo de s\u00edndrome (37).<\/p>\n

Fusobacteria<\/em><\/strong><\/p>\n

Fusobacteria es un filo de bacterias Gram negativas y anaerobias que suelen encontrarse en bajas concentraciones dentro de la microbiota intestinal normal, pero que est\u00e1n asociadas con procesos inflamatorios y enfermedades como el c\u00e1ncer colorrectal (CRC). Dentro de este grupo, Fusobacterium nucleatum<\/em> se ha identificado en niveles elevados en sitios tumorales de CRC en comparaci\u00f3n con tejidos sanos. Investigaciones sugieren que Fusobacteria<\/em> puede influir en el microambiente tumoral al activar respuestas inmunitarias e inducir inflamaci\u00f3n, procesos que facilitan la progresi\u00f3n tumoral. Adem\u00e1s, estas bacterias son consideradas pat\u00f3genos oportunistas, implicados en diversas infecciones sist\u00e9micas cuando ocurre disbiosis\u200b (38). Por otro lado, Fusobacterium nucleatum<\/em>, en peque\u00f1as cantidades dentro de la microbiota intestinal puede contribuir al equilibrio general de la comunidad bacteriana, ayudando en funciones inmunol\u00f3gicas y metab\u00f3licas espec\u00edficas. Algunas investigaciones sugieren que ciertos miembros de Fusobacteria <\/em>podr\u00edan participar en la modulaci\u00f3n del sistema inmunol\u00f3gico al interactuar con otras bacterias en el intestino, lo que ayuda a mantener la estabilidad de la microbiota y a prevenir la colonizaci\u00f3n de pat\u00f3genos externos (39).<\/p>\n

Funciones metab\u00f3licas de la microbiota intestinal<\/strong><\/p>\n

El metabolismo de la microbiota intestinal juega un papel crucial en la salud del hu\u00e9sped, destac\u00e1ndose en los siguientes aspectos:<\/p>\n

    \n
  1. Digesti\u00f3n y absorci\u00f3n de nutrientes: Ayuda a descomponer los alimentos que el cuerpo humano no puede digerir por s\u00ed solo, como ciertos tipos de fibra y almidones complejos. Los productos de esta descomposici\u00f3n, como los \u00e1cidos grasos de cadena corta, pueden ser utilizados por el cuerpo para obtener energ\u00eda (15). En este contexto, productos como el butirato, que es producido por la microbiota intestinal, son fundamentales para el desarrollo de las c\u00e9lulas del colon, ya que act\u00faan como fuente de energ\u00eda para estas c\u00e9lulas. Por lo tanto, un d\u00e9ficit en este metabolito puede generar defectos en el crecimiento y desarrollo de los colonocitos (40).<\/li>\n
  2. Producci\u00f3n de \u00e1cidos grasos de cadena corta (SCFAs): Algunos microorganismos anaer\u00f3bicos en el intestino pueden convertir los carbohidratos diet\u00e9ticos en \u00e1cidos org\u00e1nicos, incluidos lactato y SCFAs, como el acetato, propionato y butirato. Estos SCFAs son mediadores metab\u00f3licos e inmunol\u00f3gicos clave. El butirato sirve como un sustrato energ\u00e9tico predominante para las c\u00e9lulas del colon y los enterocitos, mientras que el propionato es absorbido principalmente por el h\u00edgado, y el acetato es liberado en los tejidos perif\u00e9ricos (9).<\/li>\n
  3. S\u00edntesis de vitaminas: La microbiota intestinal puede sintetizar ciertas vitaminas esenciales para el cuerpo humano, incluyendo las vitaminas B y K (15).<\/li>\n
  4. Se\u00f1alizaci\u00f3n interbacteriana y detecci\u00f3n de qu\u00f3rum: Algunos metabolitos act\u00faan como mol\u00e9culas de se\u00f1alizaci\u00f3n para la comunicaci\u00f3n entre bacterias y la detecci\u00f3n de qu\u00f3rum. Entre ellos se encuentran las se\u00f1ales de detecci\u00f3n de qu\u00f3rum bacteriano y el \u00e1cido poli-\u03b3-glut\u00e1mico, presente en Bacillus subtilis<\/em> (9).<\/span><\/li>\n<\/ol>\n
      \n
    1. Inflamaci\u00f3n y enfermedades metab\u00f3licas: Puede influir en la inflamaci\u00f3n y las enfermedades metab\u00f3licas. Por ejemplo, el receptor activado por proliferadores de peroxisomas \u03b3 (PPAR\u03b3) es un factor de transcripci\u00f3n que vincula el metabolismo con la inflamaci\u00f3n en el intestino. Adem\u00e1s de encontrarse en el tracto gastrointestinal, PPAR\u03b3 se expresa predominantemente en el tejido adiposo y participa en la regulaci\u00f3n metab\u00f3lica de los l\u00edpidos, la homeostasis de la glucosa, la proliferaci\u00f3n y diferenciaci\u00f3n celular, as\u00ed como en la inflamaci\u00f3n local (9)<\/li>\n
    2. Impacto en el sistema inmunol\u00f3gico: La microbiota intestinal tiene un impacto significativo en la salud del hu\u00e9sped, afectando tanto al sistema inmunol\u00f3gico como al metabolismo [7]. Puede ayudar a entrenar al sistema inmunol\u00f3gico para reconocer y combatir pat\u00f3genos, y tambi\u00e9n puede regular la inflamaci\u00f3n en el cuerpo (15). Algunos estudios han demostrado que el metabolismo del tript\u00f3fano puede tener un efecto antiinflamatorio, ayudando a regular la respuesta inmunol\u00f3gica (41).<\/li>\n<\/ol>\n

      7.Protecci\u00f3n contra pat\u00f3genos: Ayuda a proteger contra infecciones al competir con los pat\u00f3genos por recursos y espacio, y al producir sustancias que inhiben el crecimiento de estos pat\u00f3genos (15).<\/p>\n

      8.Regulaci\u00f3n del metabolismo: Influye en el metabolismo del cuerpo humano, incluyendo el metabolismo de los l\u00edpidos y la glucosa. Algunas investigaciones sugieren que los cambios en la microbiota intestinal pueden estar asociados con enfermedades metab\u00f3licas como la obesidad y la diabetes tipo 2 (15). En el contexto de la obesidad, se han descrito dos enterotipos relevantes: Prevotella spp.<\/em> y Bacteroides spp.<\/em> Estos enterotipos est\u00e1n asociados con dietas espec\u00edficas: las microbiotas con predominio de Prevotella spp.<\/em> est\u00e1n vinculadas a dietas ricas en carbohidratos, mientras que Bacteroides spp.<\/em> se asocia con el consumo de dietas ricas en prote\u00ednas y grasas animales. As\u00ed, las personas con un peso normal suelen presentar una mayor concentraci\u00f3n de Bacteroides spp.<\/em> en su microbiota, mientras que Prevotella spp.<\/em> predomina en aquellos con obesidad. Adem\u00e1s, una relaci\u00f3n m\u00e1s alta entre Bacteroides spp.<\/em> y Prevotella spp.<\/em> (P\/B) se asocia con mayores p\u00e9rdidas de peso y reducci\u00f3n de grasa (42).<\/p>\n

      9.Influencia en el sistema nervioso central: Algunos estudios sugieren que la microbiota intestinal puede influir en el sistema nervioso central y afectar el comportamiento y el estado de \u00e1nimo (15). La microbiota intestinal puede impactar el sistema nervioso central (SNC) a trav\u00e9s de la producci\u00f3n de neuroqu\u00edmicos con actividades hormonales. Esto sugiere que las influencias de la microbiota en el hu\u00e9sped no se limitan solo al intestino, sino que pueden extenderse m\u00e1s all\u00e1. Estudios con animales libres de g\u00e9rmenes y aquellos tratados con cepas probi\u00f3ticas o antibi\u00f3ticos han revelado roles importantes de la microbiota intestinal en la modulaci\u00f3n de la ansiedad, la depresi\u00f3n, la cognici\u00f3n y el dolor. En humanos con s\u00edndrome del intestino irritable (SII), caracterizado por una composici\u00f3n y diversidad microbiana alterada en comparaci\u00f3n con los controles sanos, se han encontrado disfunciones emocionales, incluyendo ansiedad y depresi\u00f3n (9).<\/p>\n

      10.Metabolismo de xenobi\u00f3ticos: La microbiota intestinal interviene en el metabolismo de xenobi\u00f3ticos, que son compuestos qu\u00edmicos extra\u00f1os al organismo, como medicamentos y toxinas. Este metabolismo se refiere al c\u00f3mo el cuerpo procesa dichos compuestos. Los xenobi\u00f3ticos pueden ser metabolizados por enzimas producidas por el microbioma, lo que puede alterar su actividad, biodisponibilidad y toxicidad. Dicho metabolismo incluye procesos como la reducci\u00f3n, la hidr\u00f3lisis y la acetilaci\u00f3n. Estas modificaciones pueden hacer que los xenobi\u00f3ticos sean m\u00e1s o menos t\u00f3xicos, o pueden cambiar la forma en que el cuerpo los absorbe y los excreta. Por ejemplo, algunos miembros del microbioma pueden metabolizar los medicamentos antes de que el cuerpo tenga la oportunidad de absorberlos, lo que puede reducir su eficacia. El metabolismo de xenobi\u00f3ticos por la microbiota es un \u00e1rea de investigaci\u00f3n activa, con implicaciones importantes para la eficacia de los medicamentos, la toxicidad de los productos qu\u00edmicos ambientales y la susceptibilidad a diversas enfermedades (5).<\/p>\n

      La microbiota ha sido implicada en una variedad de enfermedades, como las enfermedades inflamatorias intestinales (43) y la obesidad. Estas enfermedades a menudo est\u00e1n vinculadas con la disfunci\u00f3n intestinal, por lo que la participaci\u00f3n de la microbiota del hu\u00e9sped en la patog\u00e9nesis y el pron\u00f3stico de estas condiciones puede parecer obvio. Estudios recientes han mostrado que ciertas bacterias intestinales, como Akkermansia muciniphila<\/em>, pueden modular la inmunidad del hu\u00e9sped y facilitar la terapia para ciertos tipos de c\u00e1ncer (44). Adem\u00e1s, se ha observado que la microbiota intestinal puede estar alterada en enfermedades neurol\u00f3gicas, como la esclerosis m\u00faltiple y la enfermedad de Parkinson (45), donde se han documentado alteraciones en la microbiota intestinal.<\/p>\n

      Finalmente, es importante destacar la homeostasis intestinal, que se refiere al equilibrio y estabilidad del ambiente interno del intestino. Este equilibrio es crucial para la salud general y el bienestar del organismo. La microbiota intestinal juega un papel fundamental en la regulaci\u00f3n de la homeostasis intestinal, proporcionando se\u00f1ales a diversas c\u00e9lulas dentro del intestino para que secreten factores que impulsan las respuestas del hu\u00e9sped a una variedad de est\u00edmulos, desde la utilizaci\u00f3n de nutrientes hasta la inflamaci\u00f3n. Adem\u00e1s, se ha demostrado que las c\u00e9lulas madre intestinales, esenciales para la regeneraci\u00f3n del epitelio intestinal, son altamente dependientes de las se\u00f1ales microbianas. Estudios han mostrado que la proliferaci\u00f3n del epitelio se reduce en ratones libres de g\u00e9rmenes, lo que destaca la importancia de la microbiota intestinal en la homeostasis intestinal (41).<\/p>\n

      Estudio de la microbiota intestinal humana<\/strong><\/p>\n

      El estudio de la microbiota intestinal ha avanzado significativamente gracias a una serie de m\u00e9todos y tecnolog\u00edas, tales como:<\/p>\n

      Secuenciaci\u00f3n de nueva generaci\u00f3n (NGS)<\/strong>: La NGS ha revolucionado el estudio de la microbiota al permitir la secuenciaci\u00f3n simult\u00e1nea de millones de fragmentos de ADN. Esto ha facilitado la identificaci\u00f3n y cuantificaci\u00f3n de las especies bacterianas presentes en una muestra sin necesidad de cultivarlas en el laboratorio.<\/p>\n

      Espectroscop\u00eda de resonancia magn\u00e9tica nuclear (RMN)<\/strong>: La RMN se utiliza para identificar y cuantificar metabolitos producidos por la microbiota. Esta t\u00e9cnica proporciona informaci\u00f3n sobre las funciones metab\u00f3licas de la microbiota y c\u00f3mo estas pueden influir en la salud del hu\u00e9sped.<\/p>\n

      Cromatograf\u00eda de gases acoplada a un detector de ionizaci\u00f3n de llama\/espectrometr\u00eda de masas (GC-FID\/MS)<\/strong>: Este m\u00e9todo analiza los metabolitos vol\u00e1tiles y semi-vol\u00e1tiles producidos por la microbiota. Al igual que la RMN, proporciona informaci\u00f3n valiosa sobre las funciones metab\u00f3licas de la microbiota.<\/p>\n

      Inmunoprecipitaci\u00f3n de la cromatina seguida de secuenciaci\u00f3n (ChIP-Seq)<\/strong>: Se utiliza para analizar las modificaciones epigen\u00e9ticas en las c\u00e9lulas del hu\u00e9sped que pueden ser influenciadas por la microbiota. Esto ofrece informaci\u00f3n sobre c\u00f3mo la microbiota puede afectar la expresi\u00f3n g\u00e9nica del hu\u00e9sped y, en consecuencia, su salud y enfermedades (9).<\/p>\n

      An\u00e1lisis de amplicones<\/strong>: En este m\u00e9todo, se amplifica una secuencia espec\u00edfica de ADN mediante la reacci\u00f3n en cadena de la polimerasa (PCR). Este ha sido el m\u00e9todo principal para el estudio del microbioma durante los \u00faltimos 15 a\u00f1os.<\/p>\n

      Secuenciaci\u00f3n metagen\u00f3mica y an\u00e1lisis funcional<\/strong>: Implica la secuenciaci\u00f3n de todo el ADN en una muestra, proporcionando una visi\u00f3n m\u00e1s completa de la diversidad microbiana. Los datos de secuenciaci\u00f3n se procesan con diversos algoritmos para asignar secuencias de ADN a genomas o clases de organismos espec\u00edficos e identificar las funciones metab\u00f3licas potenciales de los microorganismos presentes.<\/p>\n

      An\u00e1lisis de diversidad alfa y beta<\/strong>: Estos an\u00e1lisis eval\u00faan la diversidad dentro de las muestras (diversidad alfa) y entre las muestras (diversidad beta). La diversidad alfa mide la riqueza y la uniformidad de las especies en una sola muestra, mientras que la diversidad beta compara la diversidad entre diferentes muestras, ayudando a identificar diferencias en la composici\u00f3n microbiana.<\/p>\n

      An\u00e1lisis de perfiles taxon\u00f3micos y funcionales<\/strong>: Se utilizan para identificar los tipos de microorganismos presentes en una muestra y las funciones que pueden desempe\u00f1ar. Los resultados obtenidos con estos an\u00e1lisis pueden identificar patrones en los datos del microbioma, siendo \u00fatiles para predecir la presencia de enfermedades. Los distintos m\u00e9todos de an\u00e1lisis pueden ofrecer resultados variados, incluso con los mismos datos brutos del instrumento de secuenciaci\u00f3n de ADN. Por lo tanto, elegir el m\u00e9todo de an\u00e1lisis m\u00e1s adecuado es crucial para obtener resultados precisos y relevantes (4).<\/p>\n

      Estas tecnolog\u00edas y m\u00e9todos permiten una comprensi\u00f3n m\u00e1s detallada de la microbiota intestinal y sus interacciones con la salud del hu\u00e9sped, facilitando avances en el diagn\u00f3stico y tratamiento de enfermedades relacionadas con el microbioma.<\/p>\n

      Aplicaciones terap\u00e9uticas de la microbiota.<\/strong><\/p>\n

      Existen perspectivas y desaf\u00edos futuros con respecto a las implicaciones del microbioma en el \u00e1mbito de la medicina personalizada de precisi\u00f3n, tales como:<\/p>\n

      B\u00fasqueda de biomarcadores de riesgo, diagn\u00f3stico o progresi\u00f3n de enfermedades<\/strong>: Identificar biomarcadores relacionados con la microbiota que puedan predecir la predisposici\u00f3n a enfermedades, su diagn\u00f3stico temprano o su progresi\u00f3n.<\/p>\n

      Estrategias de estratificaci\u00f3n<\/strong>: Desarrollar m\u00e9todos para clasificar a los pacientes en funci\u00f3n del riesgo de salud, bas\u00e1ndose en la composici\u00f3n y funci\u00f3n de su microbiota.<\/p>\n

      Dise\u00f1o de planes terap\u00e9uticos personalizados<\/strong>: Crear tratamientos ajustados a la microbiota espec\u00edfica de cada paciente, con el fin de optimizar los resultados terap\u00e9uticos.<\/p>\n

      Desarrollo de nuevos tratamientos<\/strong>: Investigar y desarrollar estrategias de modulaci\u00f3n de la microbiota, tales como nutrici\u00f3n personalizada, probi\u00f3ticos, prebi\u00f3ticos y transferencia de microbiota intestinal, para tratar y prevenir enfermedades.<\/p>\n

      Estas \u00e1reas de investigaci\u00f3n tienen el potencial de transformar la medicina, ofreciendo enfoques m\u00e1s espec\u00edficos y eficaces para el manejo de la salud y las enfermedades, al aprovechar el conocimiento sobre la microbiota intestinal\u00a0(46).<\/p>\n

      La microbiota intestinal tiene un gran potencial terap\u00e9utico en varios aspectos. Un ejemplo destacado es el tratamiento de infecciones recurrentes por Clostridioides difficile<\/em> (anteriormente Clostridium difficile<\/em>) (47). El trasplante de microbiota fecal (FMT, por sus siglas en ingl\u00e9s) es una opci\u00f3n recomendada para tratar la infecci\u00f3n recurrente por Clostridioides difficile<\/em> (CDI). Esta infecci\u00f3n puede ser dif\u00edcil de tratar con antibi\u00f3ticos convencionales y puede llevar a complicaciones graves, como la colitis pseudomembranosa y la sepsis. El FMT ha demostrado ser efectivo para tratar la CDI recurrente al restaurar la diversidad de la microbiota intestinal, que a menudo se ve afectada por el uso prolongado de antibi\u00f3ticos. Adem\u00e1s, algunos estudios han sugerido que el FMT puede ser beneficioso para otras condiciones asociadas con la disbiosis intestinal, como la enfermedad inflamatoria intestinal y el s\u00edndrome del intestino irritable, aunque se necesita m\u00e1s investigaci\u00f3n para confirmar estos hallazgos. Es importante destacar que, aunque el FMT puede tener beneficios potenciales, tambi\u00e9n conlleva riesgos, incluyendo la transmisi\u00f3n de infecciones. Por lo tanto, se deben seguir rigurosos protocolos de selecci\u00f3n de donantes y vigilancia de pacientes para minimizar estos riesgos (48).<\/p>\n

      Otras aplicaciones incluyen:<\/p>\n

      Terapia de inhibici\u00f3n del punto de control inmunol\u00f3gico para ciertos c\u00e1nceres<\/strong>: Se ha demostrado que ciertas bacterias intestinales, como Akkermansia muciniphila<\/em>, pueden modular la inmunidad del hu\u00e9sped y facilitar la terapia de inhibici\u00f3n del punto de control inmunol\u00f3gico para algunos tipos de c\u00e1ncer (49).<\/p>\n

      Desarrollo de nuevos biomarcadores de enfermedad<\/strong>: La microbiota intestinal puede proporcionar informaci\u00f3n valiosa para identificar biomarcadores asociados con diversas enfermedades.<\/p>\n

      Tratamiento de enfermedades intestinales y obesidad<\/strong>: La manipulaci\u00f3n de la microbiota intestinal puede ser una estrategia efectiva para abordar trastornos intestinales y la obesidad.<\/p>\n

      Tratamiento de enfermedades neurol\u00f3gicas<\/strong>: Se est\u00e1n investigando estrategias basadas en la microbiota para tratar enfermedades neurol\u00f3gicas, dada su influencia en el sistema nervioso central y su potencial impacto en estas condiciones(41).<\/p>\n

      Finalmente, dada la creciente comprensi\u00f3n de la diversidad de implicaciones y aplicaciones de la microbiota intestinal, los estudios sobre este tema han aumentado significativamente. Este progreso ha sido facilitado por los avances tecnol\u00f3gicos que han permitido una identificaci\u00f3n m\u00e1s precisa. Sin embargo, a\u00fan existen muchas preguntas sin responder, lo que hace que la microbiota intestinal siga siendo un \u00e1rea de estudio fascinante y por explorar.<\/p>\n

      Conclusiones<\/strong><\/p>\n

      A medida que la investigaci\u00f3n sobre la microbiota intestinal ha avanzado, se ha revelado su compleja y vital influencia en la salud humana. El entendimiento de c\u00f3mo estas comunidades microbianas afectan diversos aspectos del bienestar, desde la digesti\u00f3n y el metabolismo hasta el sistema inmunol\u00f3gico y la regulaci\u00f3n del estado de \u00e1nimo, ha llevado a una expansi\u00f3n significativa en el campo. Los avances tecnol\u00f3gicos han facilitado una identificaci\u00f3n m\u00e1s precisa y una mejor comprensi\u00f3n de las funciones de la microbiota, abriendo nuevas posibilidades terap\u00e9uticas. No obstante, a pesar de los progresos alcanzados, persisten muchas preguntas sobre c\u00f3mo optimizar estas aplicaciones y comprender completamente los mecanismos involucrados. A continuaci\u00f3n, se presentan tres conclusiones clave que destacan la importancia y las perspectivas futuras en el estudio de la microbiota intestinal:<\/p>\n

      La microbiota intestinal desempe\u00f1a un papel crucial en la salud y el bienestar general del organismo. Su influencia abarca desde la digesti\u00f3n y absorci\u00f3n de nutrientes hasta la modulaci\u00f3n del sistema inmunol\u00f3gico y la protecci\u00f3n contra pat\u00f3genos. La capacidad de la microbiota para metabolizar compuestos, sintetizar vitaminas y regular la inflamaci\u00f3n resalta su importancia en el mantenimiento de la homeostasis intestinal y en la prevenci\u00f3n de diversas enfermedades.<\/p>\n

      Por otro lado, la microbiota intestinal tiene un gran potencial terap\u00e9utico en la medicina personalizada. El trasplante de microbiota fecal (FMT) ha demostrado ser eficaz en el tratamiento de infecciones recurrentes por Clostridioides difficile<\/em> y podr\u00eda tener beneficios en otras condiciones asociadas con disbiosis intestinal, como enfermedades inflamatorias intestinales y s\u00edndrome del intestino irritable. Sin embargo, la implementaci\u00f3n de estas terapias requiere de protocolos rigurosos para minimizar riesgos, como la transmisi\u00f3n de infecciones.<\/p>\n

      Finalmente, los avances tecnol\u00f3gicos, como la secuenciaci\u00f3n de nueva generaci\u00f3n y la espectroscop\u00eda de resonancia magn\u00e9tica nuclear, han facilitado una comprensi\u00f3n m\u00e1s profunda de la microbiota intestinal y su impacto en la salud. A pesar de estos avances, todav\u00eda hay muchas preguntas sin responder. La investigaci\u00f3n futura deber\u00e1 abordar estas lagunas de conocimiento y explorar c\u00f3mo la modulaci\u00f3n de la microbiota intestinal puede contribuir al desarrollo de nuevas estrategias terap\u00e9uticas y biomarcadores para enfermedades diversas.<\/p>\n

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        Diversidad de la microbiota intestinal: caracter\u00edsticas, funciones y su potencial como biomarcador para nuevas terapias Autor principal: Jes\u00fas David Rueda-Villabona Vol. XIX; n\u00ba 23; 987<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[148],"tags":[],"class_list":["post-79332","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-microbiologia-parasitologia","no-featured-image-padding"],"acf":[],"yoast_head":"\nDiversidad de la microbiota intestinal: caracter\u00edsticas, funciones y su potencial como biomarcador para nuevas terapias<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Diversidad de la microbiota intestinal: caracter\u00edsticas, funciones y su potencial como biomarcador para nuevas terapias Autor principal: Jes\u00fas David\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, 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