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Microflora intestinal, sinergias con el hombre

INTRODUCCIÓN
Se estima que el organismo contiene alrededor de 1000 células, de las cuales solo el 10% son de mamífero; por lo tanto, el 90% de nuestro cuerpo está constituido por bacterias. A este conjunto de microorganismos que habitan en el intestino se le conoce como microflora, microbiota intestinal o simplemente como microbiota. Se define a la microbiota intestinal como un ecosistema abierto que comprende una amplia variedad de poblaciones microbianas metabólicamente activas que coexisten en una región espacio temporal definida y que juegan un importante papel en la salud del huésped. Estas bacterias en conjunto pueden ser consideradas como un órgano metabólico del cuerpo que, además, tiene las propiedades de ser adaptable y rápidamente renovable. El intestino humano aloja entre 300 y 500 especies de bacterias cultivables pertenecientes a más de 190 géneros, aunque el 99% de la población total está representada por tan solo de 30 a 40 de estas especies. Las bacterias comensales, aquéllas que residen de forma constante en alguna parte de nuestro sistema gastrointestinal, se encuentran distribuidas a lo largo de todo el tubo digestivo en cantidades que se relacionan con su capacidad para adaptarse al ambiente que lo circunda. Una vez establecidas, sus poblaciones son estables y no necesitan de reintroducciones periódicas de bacterias cuando logran que su reproducción iguale o supere la velocidad de eliminación del organismo que las alberga. Por esta razón, el número de bacterias es alto en la boca, desciende de forma significativa en el estómago, y se incrementa paulatinamente conforme se desciende hacia el recto, para alcanzar su nivel más alto en el colon (Thompson, et al., 2004). Ecología microbiana del tracto intestinal La mucosa del tracto gastrointestinal es la segunda superficie más extensa del organismo (250 m2) y constituye la principal zona de contacto y defensa frente a agentes externos como bacterias, virus, toxinas y alérgenos. La flora bacteriana se comienza a adquirir inmediatamente después del nacimiento, y a los dos años de edad la flora establecida es prácticamente definitiva, aunque existen variaciones de la composición de la microflora entre unos individuos y otros; éstas solamente afectan a un pequeño número de especies bacterianas y un mismo individuo tiende a mantener una composición estable a lo largo de su vida. Inicialmente existe un predominio de microorganismos aerobios (necesitan el óxigeno para vivir) o anaerobios facultativos (no necesitan el oxígeno para vivir, pero éste no les es perjudicial) como los géneros Enterobacter, Staphylococcus, Enterococcus, Lactobacillus, etc., que van a consumir el oxígeno y favorecen el establecimiento posterior de una flora integrada en mayor medida por bacterias anaerobias estrictas (el oxígeno es tóxico para ellas) como Bifidobacterium, Bacteroides, Eubacterium, clostridium, etc. La flora intestinal beneficiosa, representada principalmente por Lactobacillus y Bifidobacterium, contribuye de forma significativa al estado de salud del huésped (Sanz, et al., 2004). La colonización de la luz del colon aporta al individuo un gran número de genes diversos y activos, que codifican proteínas y enzimas muy variadas, dando lugar a actividades metabólicas que se desarrollan continuamente en el colon. Según José Mª Ordovás “el número de estos organismos en nuestro intestino es 10 veces mayor que el número total de células humanas, y todos sus genes son cien veces más que los de nuestro propio genoma”. Relación entre la pérdida de peso y la composición microbiana Un estudio llevado a cabo recientemente por investigadores del CSIC con adolescentes con sobrepeso y obesidad, en el que se les sometía a un tratamiento basado en la reducción de la ingesta energética y el aumento de la actividad física, ha puesto de manifiesto que existe una relación entre el peso corporal y la composición de la microflora intestinal. Un grupo reducido de individuos presentó una pérdida de peso mucho menos significativa que la mayoría, y se vio que los adolescentes que experimentaron la pérdida de peso significativa presentaban una mayor proporción de bacteroides y menor de clostridios que el grupo reducido (Santacruz, et al., 2009). La relación entre la flora intestinal y la obesidad no aparece de manera específica en la literatura científica hasta el año 2004 de la mano de Jeffry Gordon y su grupo en San Luis (EEUU). Sus hallazgos, ahora confirmados por otros, sugieren que la distribución relativa de nuevas cepas bacterianas intestinales pueden ser marcadores de obesidad. Funciones de la flora intestinal Las principales funciones de la flora son:
1. Fermentación de residuos de la dieta y recuperación de energía: con la fermentación de los sustratos de la dieta no digeribles y del moco producido por el epitelio intestinal, se recupera la energía metabólica en forma de sustratos absorbibles, y además se promueve el crecimiento y proliferación de las propias bacterias.
Por otro lado, la fermentación de carbohidratos da lugar a la generación de ácidos grasos de cadena corta, como el ácido butírico, el ácido propiónico y el ácido acético, que tienen efectos tróficos sobre el epitelio intestinal. El ácido butírico favorece la diferenciación celular y constituye la principal fuente de energía para el epitelio del colon. El acético regula el metabolismo hepático de la glucosa, ya que reduce la glicemia postprandial. Las bacterias de la flora sintetizan vitaminas del grupo B y vitamina K;     ésta última se conoce como la antihemorrágica porque es fundamental     en los procesos de coagulación de la sangre. Ambas vitaminas     favorecen la recuperación y absorción de iones como el calcio, hierro y     magnesio. También las bacterias son productoras de enzimas como la lactasa (enzima que digiere la lactosa), producida por las bacterias ácidolácticas y que suple en el caso de los individuos con mala absorción de lactosa la producción de esta enzima en la pared del intestino delgado. En relación con las funciones nutricionales que acabamos de describir, decir por último que transforman las sales biliares, ya que a través de la circulación enterohepática más del 90% de los ácidos y sales biliares son reabsorbidos a la circulación y el 10% restante llega al colon donde se desconjugan perdiendo la glicina y la taurina y se eliminan por las heces (Guarner, 2002). 2. Protección contra la colonización e invasión de patógenos: aproximadamente el 50% de las personas sanas tienen una población de lactobacilos estables que no suele alcanzar el 1%. Las bifidobacterias constituyen entre el 6-11% de la flora bacteriana de un adulto. El desarrollo de una flora bacteriana normal influye en todos los mecanismos de defensa del organismo humano tanto de tipo inmunológico como no inmunológico y en particular en el desarrollo de la barrera intestinal. La flora residente en el tubo digestivo previene la invasión de microorganismos patógenos por el llamado “efecto barrera”, que es consecuencia de que ocupa los nichos ecológicos accesibles a las bacterias y consume y agota todos estos recursos, por lo que las bacterias patógenas no pueden alojarse (Hooper et al., 1999). Existen una serie de factores de protección inespecíficos entre los que se incluyen la acidez gástrica, el moco que recubre la pared intestinal, las enzimas digestivas y el peristaltismo intestinal. La primera línea de protección del tracto gastrointestinal está formada por las células epiteliales y el mucus que las recubre. El epitelio forma una barrera física al paso de los gérmenes mientras se mantenga la integridad de la mucosa. 3. Desarrollo, estimulación y modulación del sistema inmune: el tracto intestinal normal se mantiene en un estado de inflamación fisiológica inducido por la flora intestinal. La presencia de bacterias en el tramo gastrointestinal induce la activación, proliferación y el desarrollo completo del sistema inmunológico, que se caracteriza por la presencia en el intestino del antígeno Inmunoglobulina A (IgA), producido por las células B y secretada en la superficie de la mucosa por las células del epitelio, lo que da lugar a una barrera protectora frente a antígenos extraños, impidiendo la adhesión de las bacterias y la posibilidad de colonización. Inicialmente se pensaba que estos mecanismos inespecíficos de defensa, eran independientes del desarrollo de las funciones inmunológicas. Sin embargo, se ha demostrado que todos estos factores trabajan sinérgicamente en el intestino delgado para obtener una protección óptima frente a antígenos extraños. Por otra parte, el epitelio intestinal participa activamente en la inmunorespuesta de la mucosa a través de la interacción entre las bacterias y los antígenos extraños dando lugar a la producción de las proteínas citoquina e interleuquina 8 (IL-8), que estimulan la migración de neutrófilos polimorfonucleares. El papel que la colonización bacteriana juega en la función de barrera intestinal es un área de gran interés en el estudio de la inmunología de la mucosa (Guarner, 2002). Probióticos y flora intestinal La manipulación de la composición de la microbiota intestinal a través de la dieta constituye una alternativa idónea para fomentar las propiedades funcionales derivadas de aquélla en beneficio del huésped, con fines preventivos y terapéuticos. Por ello, existe un creciente interés en el diseño de alimentos que favorezcan el desarrollo de la flora deseable. Así se introduce en los últimos años el concepto de probiótico que se aplica a microorganismos vivos que ingeridos en cantidades adecuadas producen efectos beneficiosos para la salud que se añaden a su valor puramente nutricional. Los probióticos son mayoritariamente bacterias de origen intestinal pertenecientes a los géneros Lactobacillus y Bifidobacterium, que se administran normalmente mediante su incorporación a alimentos funcionales, principalmente lácteos como el yogur. Por el momento, un buen número de estudios clínicos demuestran la utilidad de algunos probióticos en la prevención y tratamiento de algunas enfermedades como diarreas agudas  y sobre todo en la intolerancia a la lactosa. La presencia de la enzima lactasa en la mucosa intestinal va disminuyendo conforme pasan los años y las personas con deficiencia de esta enzima al beber leche suelen presentar problemas como diarrea, dolor abdominal o distensión por gases, pero, en cambio, si ingieren yogur el proceso de digestión mejora gracias a la lactasa de sus bacterias. También los probióticos pueden alertar al sistema inmune y favorecer el rechazo de microorganismos infecciosos ofensivos, induciendo la producción de inmunoglobulinas de tipo A. Este campo es muy prometedor, y su potencial terapéutico incluye otras afecciones como el eczema o las alergias (Sanz, et al. 2004). CONCLUSIÓN Como se ha desarrollado en el artículo, la actividad metabólica de la flora intestinal desempeña importantes funciones en la síntesis, digestión y absorción de nutrientes y en la eliminación de tóxicos o antinutrientes de la dieta. La composición de la dieta y, especialmente, la presencia de residuos dietéticos fermentables por la flora colónica ejercen una importante influencia en la ecología intestinal. Por último, las evidencias sobre los efectos beneficiosos de los probióticos sobre la salud son cada vez más sólidas aunque todavía quedan estudios por realizar en el futuro. BIBLIOGRAFÍA – Guarner, F., 2002. El colon como órgano: hábitat de la flora bacteriana. Nutrición hospitalaria XVII (Sup 2) 7-10. – O´Hara, A. y Shanahan, F., 2006. The gut flora as a forgotten organ. EMBO reports Vol.7 – Mountzouris, KC et al., 2002. Intestinal microflora of human infants and current trends for its nutritional modulation. Br J Nutrition 87:405-420 – Santacruz, A., et al. (2009). Interplay between loss and gut microbiota composition in overweight adolescents. Obesity 2009 17 10. Sanz, Y., et al., (2004). Funciones metabólico-nutritivas de la microbiota intestinal y su modulación a través de la dieta: probióticos y prebióticos. Acta Pediátrica Española, Vol.62, Nº11. – Thompson, O.C., Maldonado, J., Gil, A. (2004). La microbiota intestinal en el niño y la influencia de la dieta sobre su composición. Alim. Nutri. Salud. Vol. 11, Nº2, pp. 37-48.