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El microbioma es un tipo de "órgano" que ha sido olvidado por la medicina moderna durante muchos años. Sin embargo, desde hace más de una docena de años, gracias al desarrollo de las ciencias biomédicas, se han llevado a cabo numerosas investigaciones cuyos resultados demuestran que el microbioma es más que un conjunto de microorganismos que habitan en nuestro organismo. ¿Qué es el microbioma? ¿Por qué es tan importante para nuestra salud? ¿Cómo cuidarlo?

Microbioma(microbiota, microflora) es una agrupación de microorganismos característicos de un hábitat natural determinado. Como hábitat, debemos entender no solo el mar o el suelo, sino también el organismo de los humanos y otros animales. Por lo tanto, además del microbioma de los mares y el suelo, distinguimos el microbioma intestinal, de la piel, del tracto genital, del oído y oral.

La composición del microbioma varía según el hábitat que ocupa. Actualmente, la mayor parte de la investigación se lleva a cabo en el microbioma más numeroso de nuestro cuerpo, es decir, el tracto digestivo.

¿Microbioma, microbiota o microflora?

El término "microbioma" fue utilizado por primera vez en 2001 por el premio Nobel Joshua Lederberg, quien lo utilizó para describir el conjunto del genoma de todos los microbios que habitan en el cuerpo humano. Por lo tanto, el término se usa más a menudo en este sentido.

Cuando se habla de la colección de todos los microorganismos como células, debe usarse el término "microbiota".

El término "microflora", por otro lado, es un término antiguo que se usa con menos frecuencia y se remonta a los tiempos en que la mayoría de los microorganismos se clasificaban en el reino vegetal (el término "flora" describe el totalidad de las especies de plantas que se encuentran en un área determinada).

Microbioma: ¿en qué consiste?

El microbioma se compone de bacterias, levaduras, hongos, protozoos, virus y arqueas. Recuerda que no siempre tienen que ser "amables" con su anfitrión. La microbiota también puede incluir microorganismos potencialmente patógenos para los humanos, por ejemplo,Escherichia Coli .

Debido a la abundancia de microorganismos, merece una atención especial el microbioma gastrointestinal, que se compone principalmente de bacterias de 4 subgrupos:

  • Firmicutes(64%)
  • Bacteroides(23%)
  • Proteobacterias(8%)
  • Actinobacteria(3%)

En personas sanas, las secciones individuales del tracto digestivo se caracterizan por una diversidad variable de microorganismos. El estómago y el duodeno son prácticamente estériles,porque el pH ácido del jugo gástrico crea un ambiente desfavorable para la mayoría de los microorganismos. En el intestino delgado su número es mayor, oscilando entre 10.000 y 100.000 en 1 gramo de contenido alimentario.

Aquí predominan las bacterias acidófilas del géneroLactobacillusyStreptococcus . La mayor cantidad de microorganismos se encuentra en el intestino grueso, ¡e incluso hay un billón de células en 1 gramo de contenido de alimentos! La gran mayoría son microorganismos intolerantes al oxígeno (anaerobios), comoBifidobacteriumyClostridium .

Se estima que hay 10 veces más microorganismos en el tracto digestivo que células en el cuerpo humano (alrededor de 100 billones de células que pesan alrededor de 2 kg), y el número de genes en ellas es de 3,3 millones. En comparación, el genoma humano tiene solo 21,000 genes.

Las bacterias que habitan en el tracto digestivo se pueden dividir según las funciones que realizan en el cuerpo:

  • Las bacterias proteolíticas (o putrefactivas) son bacterias potencialmente patógenas cuyo crecimiento excesivo en el intestino puede afectar negativamente al organismo; incluyen, entre otros bacterias del géneroKlebsiella ,Enterobacter ,Serratia ,Citrobacter,Pseudomonas
  • bacterias protectoras (probióticas) son bacterias que inhiben el crecimiento de microorganismos patógenos, sellan el epitelio intestinal y producen nutrientes para el epitelio intestinal; incluyen, entre otros bacterias del géneroLactobacillusyBifidobacterium
  • las bacterias inmunoestimuladoras estimulan las células del sistema inmunitario, reducen la respuesta inflamatoria y estimulan la producción de anticuerpos IgA a través de la mucosa; incluyen, entre otros bacterias del géneroEnterococcusiEscherichia coli . Este último también es potencialmente patógeno en condiciones desfavorables

Microbioma: ¿cuáles son sus funciones?

Los microbios intestinales pueden metabolizar sustancias derivadas de los alimentos: carbohidratos, proteínas, grasas y aquellas derivadas directamente de los humanos, como las células muertas y la mucosidad. El microbioma los utiliza para apoyar las actividades básicas de la vida.

Por lo tanto, las funciones de la microbiota se pueden comparar con una especie de biorreactor que produce innumerables cantidades de sustancias bioactivas durante el proceso de fermentación. La cantidad y naturaleza de estas sustancias dependerá en gran medida de nuestra forma de comer.

Además de apoyar los procesos digestivos, el microbioma intestinal:

  • produce vitamina B y vitamina K
  • aumenta la absorción de minerales,como magnesio y calcio
  • previene la colonización del intestino por bacterias patógenas
  • estimula la maduración de las células del sistema inmunológico y apoya su trabajo
  • calma los procesos inflamatorios
  • influye en la maduración y diferenciación de las células epiteliales intestinales
  • inactiva toxinas y carcinógenos
  • participa en el metabolismo del colesterol y la bilirrubina

Microbioma: ¿qué influye en él?

  • genes

Aunque la composición del microbioma intestinal está influenciada principalmente por factores ambientales, el microbioma también está influenciado en menor medida por el genotipo del huésped. Un ejemplo de tal relación son las variantes del gen FUT2 que codifica la enzima fucosiltransferasa 2, responsable, entre otras cosas, para la formación de antígenos asociados a los grupos sanguíneos

Las personas con una variante desfavorable del gen FUT2 no producen ciertos oligosacáridos, cuya f alta los predispone a la deficiencia de las bacterias protectoras del géneroBifidobacterium . Alrededor del 20% de los europeos tienen una variante desfavorable de este gen.

  • edad y método de entrega

Antes del parto en el útero, nuestro tracto digestivo es estéril. Durante el parto natural, el tracto gastrointestinal está poblado por el microbioma vaginal de la madre. Luego, durante la lactancia con leche, se transmiten al bebé sustancias prebióticas (oligosacáridos humanos), que estimulan el crecimiento de bacterias beneficiosas comoBifidobacterium .

Los bebés alimentados artificialmente pueden tener menos de estas bacterias. Se ha demostrado que el parto y la forma de alimentación pueden ser cruciales en el correcto desarrollo del microbioma y el desarrollo de, por ejemplo, alergias. Se han observado diferencias significativas en la composición del microbioma en los bebés nacidos naturalmente en comparación con los nacidos por cesárea.

Después del final de la lactancia y la introducción de alimentos sólidos, la composición del microbioma intestinal se parece gradualmente a la de un adulto. Alrededor de los 15 años, se vuelve relativamente estable (si la persona está sana y lleva un estilo de vida adecuado).

La siguiente etapa de la vida humana, en la que se observa un cambio en la composición del microbioma intestinal, es el período posterior a los 65 años de edad. En los ancianos, se produce una disminución del número de bacterias protectoras del géneroBifidobacteriumy un aumento del número de bacterias potencialmente patógenas, comoClostridium.

El decliveBifidobacterium , que reducen la inflamación de la mucosa intestinal, puede ser uno de los factores que exacerban los procesos patológicos relacionados con la edad. ¿Por qué está pasando esto? Esto es en gran parte una consecuencia del hecho de que nuestro cuerpo se vuelve menos eficiente con la edad,es decir, la condición de la dentición se deteriora, la cantidad de saliva secretada y la eficiencia de los órganos, por ejemplo, el páncreas, disminuye.

  • Dieta

La dieta es uno de los factores que más influyen en la composición del microbioma intestinal. Si proporcionamos a nuestro microbioma la cantidad adecuada de hidratos de carbono complejos, los microorganismos producirán sustancias como los ácidos grasos de cadena corta (AGCC), por ejemplo, el butirato o el ácido láctico, que tienen un efecto beneficioso para el organismo, entre ellos mediante la supresión de las respuestas inflamatorias.

Se estima que el 10-20% de los carbohidratos consumidos son resistentes a la digestión por las enzimas intestinales humanas. Estos son carbohidratos no digeribles, como el almidón resistente y los polisacáridos no amiláceos (como las pectinas y la celulosa), que son "nutrientes" ideales para el microbioma.

Sin embargo, si nuestra dieta contiene un exceso de alimentos procesados, azúcares simples, grasas saturadas y proteína animal, los microorganismos comenzarán a producir sustancias nocivas como aminas biogénicas (por ejemplo, tiramina), escatol, indol o amoníaco. Estas sustancias pueden dañar las células epiteliales intestinales, inducir inflamación y provocar alteraciones en la permeabilidad de la barrera intestinal.

Se realizó un estudio en el que se comparó la composición del microbioma intestinal de niños que viven en Italia y comen según el modelo de dieta occidental (rica en proteínas animales, grasas y azúcares simples) con la dieta de niños que viven en Burkina Faso rural (rico en carbohidratos complejos y bajo en proteína animal). Demostraron que la composición del microbioma en ambos grupos difería dramáticamente.

El grupo de bacterias característico de las personas obesas ( Firmicutes ) dominó en niños de Italia, hubo un crecimiento excesivo de bacterias putrefactivas y se redujo el contenido de butirato y otros SCFA encontrado en las heces. Esto no se ha encontrado en los niños de Burkina Faso. Esto muestra cómo los hábitos alimenticios inadecuados afectan la alteración del microbioma intestinal.

Las dietas bajas en carbohidratos complejos (por ejemplo, fibra soluble) reducen la diversidad del microbioma intestinal, especialmente las bacterias protectoras del géneroBifidobacterium . Un ejemplo de este tipo de dieta es la dieta FODMAP y una dieta sin gluten mal equilibrada.

La dieta mediterránea es la más favorable en la investigación, porque además de una gran cantidad de fibra dietética, contiene polifenoles. Como muestran estudios recientes, el 90-95 % de los polifenoles se acumulan en el intestino grueso, donde el microbioma intestinal los somete a varios cambios bioquímicos.

  • Estrés psicológico

En estudios con ratones y humanos, se ha demostrado que el estrés psicológico causareduciendo el número de bacterias protectoras de los génerosLactobacillusyBifidobacterium . Además, el estrés estimula el crecimiento excesivo de bacterias potencialmente patógenas comoEscherichia Coli . Esto probablemente se deba a la secreción de la hormona del estrés cortisol.

También se ha demostrado que los polifenoles, como el resveratrol de la uva o las catequinas del té, tienen un efecto positivo en la composición de la microbiota intestinal, actuando como prebióticos.

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Microbioma y enfermedades de la civilización

El microbioma a menudo se compara con un "órgano" olvidado por la medicina moderna. La investigación muestra claramente que el microbioma, como cualquier otro órgano, puede recibir y responder a la información del entorno, como cambios en el pH, la presencia de nutrientes, células inmunitarias y hormonas. Este sistema se denomina detección de quórum y permite el diálogo molecular entre el microbioma y las células y órganos humanos.

Debido a la influencia multinivel del microbioma en nuestro cuerpo, no debería sorprender que las alteraciones cualitativas y cuantitativas del microbioma, denominadas disbiosis intestinal, puedan contribuir a la aparición de muchas enfermedades de la civilización, como como:

  • obesidad
  • diabetes
  • enfermedades autoinmunes
  • alergias
  • trastorno depresivo
  • autismo
  • Enfermedad de Alzheimer

Un gran avance en la investigación sobre la relación del microbioma con la salud humana fue el proyecto "Proyecto Microbioma Humano" iniciado en 2007 por el Instituto Nacional Estadounidense de Salud. Utiliza los métodos más modernos de biología molecular, que permitieron determinar las diferencias en la composición del microbioma humano según la latitud, el genotipo, la edad y la dieta.

Microbioma y obesidad

Los primeros estudios que apuntan a la relación del microbioma intestinal con la obesidad se realizaron en ratones. Se observó que los ratones obesos tienen, en comparación con los ratones delgados, proporciones alteradas entre las bacterias del grupoFirmicutes(demasiado) yBacteroides(muy poco ).

Actualmente se cree que el microbioma intestinal puede influir en el desarrollo de la obesidad en al menos tres mecanismos:

  • al producir calorías extra (4-10% de la energía que se obtiene de los alimentos la genera el microbioma, son unas 80-200 kcal/día)
  • inducir la inflamaciónbaja intensidad (la llamada endotoxicemia metabólica, que puede causar resistencia a la insulina)
  • regulación del centro del hambre y la saciedad (el microbioma influye, entre otros, en la secreción del péptido similar al glucagón-1 y del péptido YY, y en el tiempo de tránsito intestinal)

El microbioma y el sistema nervioso

Los estudios experimentales en ratones han demostrado que el microbioma intestinal influye en el desarrollo del sistema nervioso, la respuesta al estrés y el comportamiento. Cada vez más estudios también indican una relación directa entre el microbioma intestinal y los trastornos depresivos.

En este contexto, los llamados El eje intestino-cerebro y el nervio vago, que se encargan de transmitir las señales del intestino al cerebro.

Otros mecanismos por los cuales los microorganismos pueden influir en nuestro comportamiento es su participación en el metabolismo del triptófano (es un precursor de la síntesis de la "hormona de la felicidad" - serotonina) o directamente a través de la síntesis de neurotransmisores, por ejemplo, bacterias de los del tipo Escherichiay losEnterococcuspueden producir serotonina, y los del tipoLactobacillusGABA (neurotransmisor encargado de relajar y relajante).

Además, las investigaciones indican la participación del microbioma intestinal en el desarrollo de trastornos como:

  • autismo
  • esquizofrenia
  • TDAH
  • trastorno bipolar
Vale la pena saberlo

SIBO, o sobrecrecimiento bacteriano del intestino delgado, es un tipo de disbiosis intestinal, con crecimiento excesivo de bacterias en el intestino delgado, que son características del intestino grueso.

SIBO es la causa de trastornos digestivos y de absorción. Coexiste con muchas enfermedades, como:

  • síndrome del intestino irritable (84%)
  • celíacos (66%)
  • enfermedad por reflujo gastroesofágico (50%)
  • hipotiroidismo (54%)
  • pancreatitis (35%)

El motivo de SIBO puede ser:

  • trastornos de la motilidad intestinal
  • antiácidos
  • enfermedades estomacales
  • deficiencias de enzimas digestivas
  • vejez
  • terapia antibiótica

El microbioma: ¿cómo cuidarlo?

  • comer verduras y frutas ricas en polifenoles (arándanos, arándanos, frambuesas) y sustancias prebióticas que son un "medio" para los microorganismos intestinales (legumbres, cítricos, alcachofa de Jerusalén, puerro, cebolla, espárragos, plátanos)
  • comer carbohidratos complejos como arroz integral, salvado de avena y salvado de avena, que contienen fibra soluble que estimula la producción de butirato
  • comer grasas de buena calidad, por ejemplo, aceite de oliva
  • bebida verdeté, porque contiene polifenoles como las catequinas
  • aumentar el consumo de verduras encurtidas, por ejemplo, repollo, pepino, remolacha y productos lácteos, por ejemplo, yogur, kéfir, ya que son una fuente de microorganismos probióticos
  • evita grandes cantidades de alcohol, y si ya lo consumes, elige vino tinto que contenga polifenoles como el resveratrol
  • elimine la comida chatarra, las bebidas azucaradas, las galletas y las barritas de su dieta, ya que son una fuente de azúcares simples y grasas trans
  • evitar el estrés psicológico, y si esto es imposible, utilizar técnicas de relajación
  • dormir lo suficiente
  • hacer ejercicio regularmente
Sobre el AutorKarolina Karabin, MD, PhD, bióloga molecular, diagnosticadora de laboratorio, Cambridge Diagnostics PolskaBióloga de profesión, especializada en microbiología, y diagnosticadora de laboratorio con más de 10 años de experiencia en labores de laboratorio. Graduado de la Facultad de Medicina Molecular y miembro de la Sociedad Polaca de Genética Humana Jefe de becas de investigación en el Laboratorio de Diagnóstico Molecular en el Departamento de Hematología, Oncología y Enfermedades Internas de la Universidad Médica de Varsovia. Defendió el título de doctora en ciencias médicas en el campo de la biología médica en la 1ª Facultad de Medicina de la Universidad Médica de Varsovia. Autor de numerosos trabajos científicos y de divulgación científica en el campo del diagnóstico de laboratorio, la biología molecular y la nutrición. Diariamente, como especialista en el campo del diagnóstico de laboratorio, dirige el departamento de contenido de Cambridge Diagnostics Polska y coopera con un equipo de nutricionistas en la CD Dietary Clinic. Comparte su conocimiento práctico sobre diagnóstico y dietoterapia de enfermedades con especialistas en conferencias, sesiones de capacitación y en revistas y sitios web. Está particularmente interesada en la influencia del estilo de vida moderno en los procesos moleculares del cuerpo.

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Categoría:

Gastrología