Papel de la microbiota intestinal en la nutrición y en la salud

El genoma humano tiene unos 23 000 genes, mientras que el microbioma codifica más de tres millones de genes; sus productos influyen sustancialmente en la aptitud, el fenotipo y la salud del huésped.

BMJ, 14 de junio de 2018

El microbioma se refiere a los genomas colectivos de los microorganismos en un ambiente particular, y la microbiota es la comunidad de microorganismos. Aproximadamente 100 billones de microorganismos (la mayoría de ellos bacterias, pero también virus, hongos y protozoos) existen en el tracto gastrointestinal humano; por eso el microbioma se considera ahora como un órgano virtual del cuerpo. El genoma humano consta de alrededor de 23 000 genes, mientras que el microbioma codifica más de tres millones de genes, que producen miles de metabolitos, que reemplazan muchas de las funciones del huésped, lo que influye en la aptitud, el fenotipo y la salud del huésped.

Los microbios intestinales son clave para muchos aspectos de la salud humana, incluidos los aspectos inmunes, metabólicos y neuroconductuales. Diferentes niveles de evidencia apoyan el papel de la microbiota intestinal en la salud humana, a partir de modelos animales y estudios en humanos.

La microbiota intestinal proporciona capacidades esenciales para la fermentación de sustratos no digeribles, como las fibras dietéticas y el moco intestinal endógeno. Esta fermentación favorece el crecimiento de microbios especializados que producen ácidos grasos de cadena corta (AGCC) y gases. Los principales AGCC producidos son acetato, propionato y butirato.

El butirato es la principal fuente de energía para los colonocitos humanos, puede inducir la apoptosis de las células del cáncer de colon y puede activar la gluconeogénesis intestinal, teniendo efectos beneficiosos sobre la glucosa y la homeostasis energética. El butirato es esencial para que las células epiteliales consuman grandes cantidades de oxígeno a través de la oxidación β, generando un estado de hipoxia que mantiene el equilibrio de oxígeno en el intestino, previniendo la disbiosis de la microbiota intestinal.

El propionato se transfiere al hígado, donde regula la gluconeogénesis y la señalización de la saciedad a través de la interacción con los receptores de ácidos grasos intestinales. El acetato, el AGCC más abundante y un metabolito esencial para el crecimiento de otras bacterias, llega a los tejidos periféricos donde se usa en el metabolismo del colesterol y la lipogénesis, y puede desempeñar un papel en la regulación central del apetito. Los ensayos controlados aleatorizados han demostrado que una mayor producción de AGCC se correlaciona con una menor obesidad inducida por la dieta y con una reducción de la resistencia a la insulina. El butirato y el propionato, pero no el acetato, parecen controlar las hormonas intestinales y reducir el apetito y la ingesta de alimentos en ratones. Las enzimas microbianas intestinales contribuyen al metabolismo de los ácidos biliares, generando ácidos biliares secundarios y no conjugados que actúan como moléculas de señalización y reguladores metabólicos para influir en las vías importantes del huésped.

Otros productos específicos de la microbiota intestinal han sido implicados directamente en los resultados de salud humana. Los ejemplos incluyen trimetilamina y ácido indolpropiónico. La producción de trimetilamina a partir de fosfatidilcolina y carnitina en la dieta (de carne y lácteos) depende de la microbiota intestinal y, por lo tanto, su cantidad en sangre varía entre las personas. La trimetilamina se oxida en el hígado a trimetilamina N-óxido, que se asocia positivamente con un mayor riesgo de aterosclerosis y eventos cardiovasculares adversos mayores. El ácido indolpropiónico está altamente correlacionado con la ingesta de fibra dietética y tiene una potente actividad de eliminación de radicales in vitro, lo que parece reducir el riesgo de incidencia de diabetes tipo 2.

Estamos entrando en una era donde podemos modificar cada vez más la salud a través de los alimentos y medir los efectos a través de nuestros microbios o metabolitos. La fibra es un nutriente clave para un microbioma saludable y se ha pasado por alto mientras se desatan los debates sobre el azúcar y la grasa. Los efectos adversos en el microbioma de los medicamentos y de los ingredientes de los alimentos procesados ya no pueden ignorarse. Dadas las lagunas actuales en el conocimiento, necesitamos evidencia clínica que pueda traducirse en práctica clínica, idealmente a través de estudios controlados aleatorios que utilicen matrices consistentes de prebióticos o probióticos o trasplante de microbiota fecal para evaluar los cambios en la composición de la microbiota intestinal y en los resultados de salud.

El artículo completo:

Valdes Ana M, Walter Jens, Segal Eran, Spector Tim D. Role of the gut microbiota in nutrition and health BMJ 2018; 361 :k2179

Disponible en: http://bit.ly/2JF2R1c