Todo sobre la microbiota, el inmenso órgano microbiano que vive en nuestro cuerpo

Artículo preparado por Esther García, Begoña Redruello, Begoña Martín y Daniela Albero.

Los microbios son parte de nosotros. Viven en nuestro cuerpo y juntos hemos creado un pacto simbiótico entre especies tan profundo que, en realidad, el ser humano sólo puede entenderse como tal si se considera formado por esta inmensa familia de miles de especies diferentes que habitan en nuestro tracto intestinal. La microbiota es nuestro órgano silencioso y estamos descubriendo cómo está relacionado con el resto de nuestros órganos, incluido el cerebro.

1  ¿Qué es la microbiota?

La microbiota intestinal, o también llamado “órgano silencioso”, es el conjunto de poblaciones de microorganismos que habitan en nuestro intestino. Anteriormente recibía el nombre de microflora intestinal [1].

La microbiota intestinal es muy variada en cuanto a especies. Se calcula que puede contener 100 billones de microorganismos, con 1.000 especies diferentes de bacterias. Toda esta diversidad implica que el microbioma, es decir, el conjunto de genes de las especies que participan en la microbiota, comprende más de 3 millones de genes, ¡hasta 150 veces más que el genoma humano!. Incluso se calcula que la microbiota intestinal supone 2 kg del peso de una persona [2].

Pero, ¿cuándo comenzamos a adquirir los microorganismos que formarán parte de nuestra microbiota? Las bacterias comienzan a colonizar el intestino de los recién nacidos durante la gestación, pero también lo hacen durante la lactancia. Además, la leche materna es rica en oligosacáridos, los cuales no pueden ser digeridos en el intestino y alimentan directamente a la microbiota intestinal, principalmente a las bacterias del género Bifidobacterium, actuando como prebióticos. Las leches infantiles de fórmula también contiene estos oligosacáricos que constituyen la principal fuente de energía y carbono para las bacterias intestinales, aunque hay estudios que demuestran que los niños alimentados con leche materna tienen una flora intestinal diferente a la de los alimentados con fórmulas infantiles, en los que la flora es más parecida a la de los adultos [3].

Es importante no confundir el término prebiótico, definido como aquellos ingredientes no digeribles de los alimentos que promueven selectivamente el crecimiento y la actividad de la microbiota, con el término probióticos, que hace referencia a aquellos organismos vivos que, administrados en cantidades adecuadas, promueven beneficios en la salud del huésped.

Según crecemos la composición de la microbiota va modificándose y son nuestros hábitos alimentarios los que contribuirán a establecer una comunidad bacteriana sana. Podemos decir que la composición bacteriana de la microbiota se asemeja a la microbiota adulta a los 2 años y medio de edad [4].

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2  ¿Qué funciones tiene la microbiota en nuestra salud?

Se sabe que la microbiota de cada ser humano  es diferente [1], pero se sabe que cumple una serie de funciones fisiológicas de vital importancia [5,6]. Algunas de ellas son:

  • Interviene en la nutrición y el metabolismo. Los microorganismos que conforman la microbiota intestinal ayudan a la absorción de determinados nutrientes.
  • Permite la síntesis de las vitaminas K y B12,
  • Funciones de protección. Evita la invasión o sobrecrecimiento patógenos.
  • Colabora en el desarrollo del sistema inmunitario del hospedador (ser humano).

3  ¿Qué ocurre si la microbiota se ve alterada?

Tan importante es el papel de los microorganismos que participan en la microbiota, que si ésta está alterada puede incrementarse el riesgo de padecer ciertas enfermedades [5,6].

En los últimos 10 años se han publicado numerosos artículos en los que se demuestra que variaciones en la composición y diversidad de la microbiota intestinal desempeñan un papel importante en el desarrollo de trastornos metabólicos, especialmente obesidad y diabetes tipo 2. Por ejemplo, en individuos obesos se ha observado una mayor proporción de Firmicutes, asociados con una mayor capacidad para digerir polisacáridos que de otra manera serían indigeribles por el huésped, permitiendo la absorción de un mayor número de nutrientes a partir de la misma ingesta calórica [4].

El incremento de peso se ha relacionado con un estado proinflamatorio general que puede derivar en fenómenos de resistencia a la insulina causando diabetes tipo 2. Además, estudios recientes en ratones han demostrado que la presencia de especies del género Bifidobacterium son capaces de modular la secreción de ciertas hormonas intestinales que reducen la resistencia a la insulina [7] disminuyendo el riesgo de padecer diabetes.

Pero los trastornos metabólicos no son los únicos relacionados con cambios en la microbiota. En los últimos años también se ha puesto de manifiesto que desequilibrios en nuestra flora intestinal suponen un incremento del riesgo de padecer otras enfermedades como cáncer y alzheimer. Y es que un aporte adecuado de fibra permite a las bacterias intestinales la producción de ácidos grasos de cadena corta (AGCC) que son metabolitos beneficiosos para la salud y para la prevención del cáncer. Además, como decíamos anteriormente, una de las funciones de la microbiota es la de proteger al organismo frente a microorganismos patógenos, por lo que si no mantenemos el equilibrio de nuestra flora intestinal, estamos desprotegidos frente a la colonización de patógenos como, Helycobacter pylori, el virus del papiloma humano (VPH) o el virus de la hepatitis C (VHC), que incrementan la probabilidad de padecer cáncer de estómago, de cervix y de hígado, respectivamente. Por otro lado, determinadas especies, como las del género Bifidobacterium, estimulan el sistema inmunitario e incluso podrían tener la capacidad de frenar el crecimiento del tumor [8].

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4  ¿Cómo podemos restaurar nuestra microbiota?

Una de las situaciones más comunes que contribuyen a desequilibrar nuestra microbiota intestinal es el consumo de antibióticos de amplio espectro, es decir, cuya acción antimicrobiana no va dirigida contra ninguna bacteria en particular sino que son capaces de aniquilar a todas las bacterias con las que se encuentren. Es fácil adivinar entonces que además de ejercer su función destructiva sobre la bacteria patógena que nos ha causado el daño también lo harán sobre todas las demás, incluidas las beneficiosas que habitan nuestro intestino. Estas bacterias beneficiosas incluyen especies de lactobacilos y de bifidobacterias. Se las conoce como probióticos. La buena noticia es que las podemos encontrar en muchos alimentos fermentados como el yogur, el kefir, el queso o las aceitunas. Por lo que podemos ayudar a restaurar nuestra maltrecha microbiota ingiriendo este tipo de alimentos durante nuestro tratamiento antibiótico.

Pero no sólo tenemos al alcance de nuestra mano el restaurarla, si no también cuidarla y alimentarla para mantenerla en equilibrio. Según Eric Martens, experto en microbiota intestinal y nutrición de la facultad de medicina de la Universidad de Michigan [11]:

“De los principales grupos de nutrientes que consumimos, la fibra es el componente de nuestra dieta que alimenta directamente a nuestra microbiota intestinal”.

Nuestro organismo carece de las enzimas necesarias para degradarla y digerirla, y las bacterias intestinales son las encargadas de ello, produciendo ácidos grasos beneficiosos para la salud. Por tanto, un aporte diario de fibra permite a nuestras bacterias intestinales mantenerse en equilibrio, contribuyendo al mantenimiento de nuestra salud y protegiéndonos de la proliferación de bacterias patógenas.

No podemos olvidar que desde hace unos años el intestino es considerado como un “segundo cerebro”, dotado de “inteligencia” propia. Y es que el desequilibrio intestinal puede provocar un mal funcionamiento del eje intestino-cerebro, causando importantes consecuencias negativas al sistema nervioso central. En el caso de la enfermedad de Alzheimer, se ha puesto de manifiesto que está asociada a procesos inflamatorios del sistema nervioso que podrían tener su origen en cambios en la microbiota y en el estado proinflamatorio general que comentábamos anteriormente [9, 10].

5  La importancia de los bancos de microbiota y sus usos en la actualidad

Una de las iniciativas más prometedoras en la actualidad es el uso de microbiota de individuos sanos para “transplantarla” en individuos enfermos. Es lo que se conoce como “trasplante fecal”. Ha tenido éxito en casos de infección intestinal por la bacteria Clostridium difficile, por ejemplo. El trasplante de microbiota procedente de individuos no infectados a individuos enfermos ha ayudado a recuperarse más rápidamente que con un tratamiento antibiótico tradicional. Hay que considerar además que muchas bacterias patógenas se están volviendo multirresistentes frente al tratamiento con los antibióticos disponibles en la actualidad. Por lo que todas las alternativas que puedan surgir para complementar dichos tratamientos serán de gran importancia.

Otra iniciativa innovadora son los denominados bancos de microbiota, donde se puede almacenar nuestra microbiota para que, en caso necesario en el futuro, podamos usarla para restaurar la nuestra o la de otras personas que lo pudiesen necesitar. Ya han surgido algunas iniciativas empresariales en este sentido.

6  Iniciativas en torno a la microbiota

La aparición de nuevas técnicas de secuenciación de alto rendimiento (high-throughput sequencing technologies), así como el desarrollo de herramientas bioinformáticas han supuesto un punto de inflexión que ha permitido no sólo describir la composición de la comunidad bacteriana que habita el tracto gastrointestinal, sino también las funciones metabólicas de las que proveen al huésped. La mayoría de las especies de esta amplia comunidad bacteriana pertenecen a Dominio Bacteria, aunque encontramos también Archaea, formas eucariotas y virus [12]. Algunas de éstas iniciativas son:

  • Proyecto microbioma humano [13]
  • Microbioma y enfermedades [14]
  • Iniciativa nacional microbioma (obamawhitehouse) [15]

Como curiosidad, contaros que es posible distinguir las distintas bacterias secuenciando lo que se denomina el ADNr 16S (gen rrs) que codifican el ARNs 16S. El resultado de dicha secuenciación se confronta con secuencias conocidas. De hecho las iniciativas en torno a la microbiota han permitido obtener y almacenar estas secuencias para ser posteriormente usadas de referencia. Según el grado de similitud entre secuencias, se define la filogenética y la taxonómica de la bacteria que se está estudiando. El ARNr 16S es una molécula muy antigua, altamente conservada, presente en todas las bacterias y cuyo ADN se puede secuenciar fácilmente, por eso se considera como el mejor “cronómetro” molecular bacteriano.[12]

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BIBLIOGRAFÍA:

[1] https://www.gutmicrobiotaforhealth.com/es/informacion-sobre-microbiota-intestinal/

[2] https://www.gutmicrobiotaforhealth.com/es/inicio/

[3] L. Oliveros Leala, JM. Moreno Villaresa.Prebióticos en fórmulas infantiles. Anales de Pediatria. Vol. 04. Num. S1. Pag. 20-29.

[4] Francisco J. Tinahones. La importancia de la microbiota en la obesidad. Rev Esp Endocrinol Pediatr 2017; 8

[5] Icaza-Chávez, ME (2013). Microbiota intestinal en la salud y la enfermedad Gut microbiota in health and disease. Revista de Gastroenterología de México, 78: 4, 240-248

[6] Ariza-Andraca et al. (2016). El microbioma humano. Su papel en la salud y en algunas enfermedades. Cirugía y cirujanos, 84, 31-35.

[7] Araceli Muñoz-Garach, Cristina Diaz-Perdigones, Francisco J. Tinahones. Microbiota y diabetes mellitus tipo 2. Endocrinología y Nutrición 2016. Vol. 63. Núm. 10. Pag. 560-568

[8] Esther Molina Montes. Microbioma, microbiota y cáncer. Grupo de Epidemiología Genética y Molecular, Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO). DOI: http://dx.doi.org/10.18567/sebbmdiv_RPC.2018.02.1

[9] https://www.gutmicrobiotaforhealth.com/es/estudiamos-como-modificar-la-microbiota-para-modular-o-prevenir-algunas-enfermedades-entrevista-agustin-ruiz/

[10] https://nutribiotica.es/blog/microbiota-y-disbiosis/microbiota-y-alzheimer

[11] https://www.gutmicrobiotaforhealth.com/es/como-alimentar-a-nuestra-microbiota-intestinal-con-la-fibra-adecuada/

[12] Virginia Robles-Alonso y Francisco Guarner (2013). Progreso en el conocimiento de la microbiota intestinal humana. Nutrición Hospitalaria, 28, 553-557.

[13] https://es.wikipedia.org/wiki/Proyecto_Microbioma_Humano

[14] https://era7bioinformatics.com/es/page.cfm?id=2031&title=microbioma-y-enfermedades

[15] https://obamawhitehouse.archives.gov/the-press-office/2016/05/12/fact-sheet-announcing-national-microbiome-initiative

[16] María Rosario Rodicio Rodicio, María del Carmen Mendoza. Identificación bacteriana mediante secuenciación del ARNr 16S: fundamento, metodología y aplicaciones en microbiología clínica. Enfermedades infecciosas y microbiología clínica, ISSN 0213-005X, Vol. 22, Nº. 4, 2004, págs. 238-245.

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