Como hemos visto en anteriores artículos, sabemos que la microbiota es el conjunto de microorganismos que colonizan nuestro cuerpo y están presentes tanto en la piel como en las membranas mucosas, ya sea de la estructura gastrointestinal, del sistema respiratorio, de la zona genitourinaria o vaginal, entre otras. Existiendo así diferentes comunidades bacterianas o microbiotas, todas relevantes para nuestro bienestar y salud.
Una de ellas, quizá la más ampliamente conocida, es la microbiota intestinal. En este artículo exploramos de la mano de la bióloga y doctora en nutrición Rita Cava, las diferentes funciones que tiene la microbiota intestinal y cómo cuidarla.
¿Qué es la microbiota intestinal?
La microbiota intestinal es considerada la más importante para mantener nuestra salud, y comprende la mayor cantidad de microorganismos simbiontes o mutualistas del cuerpo.
Como explica la bióloga y doctora en nutrición Rita Cava: “La mucosa gastrointestinal puede albergar hasta 1014 bacterias en sus 400 m2 de superficie, incrementando la colonización bacteriana desde el estómago hasta el colon”.
Composición de la microbiota intestinal
En general, la microbiota intestinal se compone de 6 grupos bacterianos: Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, Proteobacteria, Fusobacteria y Verrucomicrobia, de los cuales Firmicutes y Bacteroidetes son los principales; también están presentes hongos y algunos virus.
Las bacterias intestinales desempeñan funciones, como la fermentación de los alimentos, la protección frente a patógenos, la estimulación de la respuesta inmunitaria y la producción de vitaminas.
“Cualquier desequilibrio en la composición y/o funciones de la microbiota intestinal ocasiona lo que se denomina disbiosis, que afecta directamente a la salud general”, explica la bióloga y doctora en nutrición Rita Cava. Por el contrario, si la microbiota muestra estabilidad, resistencia e interacción simbiótica en nuestros intestinos, se le denomina eubiosis (“condiciones saludables”).
Funciones de la microbiota intestinal
La microbiota intestinal está estrechamente implicada en la extracción de nutrientes, el metabolismo y la inmunidad. Veamos en detalle algunas de sus funciones.
Barrera contra patógenos. Prevenir la colonización por otros microorganismos patógenos
Una de las principales funciones de la microbiota es impedir la colonización de microorganismos patógenos. Esto lo realiza gracias a una serie de mecanismos que tiene a su disposición, como explica la doctora Cava:
- “Resistencia a la colonización o exclusión competitiva: la microbiota intestinal puede excluir a patógenos debido a la competencia por nutrientes y/o estimular la emisión directa de sustancias antimicrobianas.
- Inmunomodulación: la microbiota intestinal produce defensinas y otras sustancias antimicrobianas que eliminan los patógenos directamente. También, estimula el sistema inmune, que reconoce a los antígenos del patógeno e inicia una cascada de respuestas inmunológicas para su destrucción.
- Coagregación con los patógenos: Algunos microorganismos de la microbiota intestinal tienen la capacidad de unirse al agente patógeno e impedir su adhesión a la mucosa del intestino.
- Integridad del tejido: la microbiota se asocia con las células del tejido intestinal (células de Paneth) que “vigilan” la estructura del tejido y, en caso de brechas, producen sustancias antimicrobianas”.
Digestión y nutrición: ayudar a digerir los alimentos
La microbiota intestinal ejerce un papel clave en el proceso digestivo. “Los alimentos que se ingieren son en parte degradados por las enzimas del tracto gastrointestinal con el objetivo de facilitar su absorción; la otra parte no degradada es sustrato para la actividad metabólica de la microbiota intestinal, especialmente en el colon”, explica la especialista.
Estos son algunos de los procesos metabólicos que realiza la microbiota intestinal:
- Fermentación de carbohidratos complejos (como el almidón y las fibras), que genera ácidos grasos de cadena corta (i.e. propionato, butirato), que son utilizados como fuente de energía tanto por la microbiota como por las células del intestino y pasan también al torrente circulatorio donde son distribuidos a diferentes órganos.
- Regulación del almacenamiento de lípidos, por lo que su papel en la obesidad y el síndrome metabólico es actualmente de interés y objeto de estudio.
- Transformación de compuestos dietéticos inactivos en moléculas bioactivas; un ejemplo es la trasformación de algunas isoflavonas de la soja en compuestos con actividad estrogénica como el equol.
Regulación del metabolismo: energía y microbiota
La microbiota intestinal desempeña un papel fundamental en la ruta que siguen los nutrientes una vez que son absorbidos en nuestro organismo.
Los productos de la fermentación de la microbiota intestinal son variados, sin embargo, los más importantes son los ácidos grasos de cadena corta (AGCC), los cuales aportan al menos el 10% de nuestras necesidades energéticas diarias.
Estos ácidos grasos (acetato, propionato y butirato) desempeñan acciones que influyen directamente en los principales procesos metabólicos de nuestro cuerpo:
- El acetato es el más abundante de los tres y es un metabolito esencial para el crecimiento de las bacterias. Tal como lo comentamos antes, es distribuido en los órganos de nuestro cuerpo donde se utiliza en el metabolismo del colesterol y la lipogénesis (producción de ácidos grasos), así como en la gluconeogénesis (producción de azúcares), y puede desempeñar un papel en la regulación central del apetito. Diferentes estudios clínicos han establecido una clara correlación entre la concentración de acetato y una menor obesidad inducida por la dieta y una disminución de la resistencia a la insulina.
- El propionato es transferido al hígado, donde regula la producción de azúcares y la saciedad mediante un sistema complejo de señales que interactúan con el contenido de ácidos grasos en el intestino y la microbiota asociada. El propionato, además, junto con el butirato, pueden regular la función intestinal y la inmunitaria.
- El butirato es la principal fuente de energía de las células que forman el intestino grueso (colonocitos). Este ácido graso no solo regula el ciclo regenerativo celular, sino que activa la elaboración de azúcares dentro del intestino (gluconeogénesis), lo que tiene efectos beneficiosos sobre los niveles de glucosa y el equilibrio energético. El butirato también participa de la regulación del nivel de oxígeno dentro del ambiente intestinal y de los factores proinflamatorios, siendo un mecanismo preventivo de la disbiosis de la microbiota intestinal. Tanto el butirato como el propionato parecen controlar las hormonas intestinales y reducir el apetito y la ingesta de alimentos.
Producción de vitaminas B y K
Además de la producción de AGCC, la microbiota intestinal produce otros micronutrientes como las vitaminas, que aportan innumerables beneficios tanto al metabolismo humano, como al de los propios microorganismos.
La microbiota intestinal es una fuente de vitaminas del grupo B, especialmente de la biotina (B7), el ácido pantoténico (B5), el ácido fólico (B9) y la vitamina B12.
Son producidas en el intestino grueso principalmente por las bifidobacterias. “Aun cuando la microbiota produzca vitaminas B, las cantidades no son suficientes para los requerimientos diarios, por lo que se recomienda su ingesta a través de la alimentación”, señala la doctora Cava.
La vitamina K (menaquinona) es otra de las vitaminas producidas por la microbiota del intestino grueso, específicamente por los géneros Bacteroides, Eubacterium, Enterobacter, entre otros. “Aunque se ha demostrado que en el intestino se producen cantidades significativas de menaquinonas, la absorción a partir de esta fuente no es suficiente para satisfacer las cantidades necesarias para todos los procesos metabólicos de nuestro cuerpo”, recuerda la especialista.
La microbiota intestinal también es capaz de generar aminoácidos a partir de sustancias como el amoníaco y la urea.
Mantenimiento del sistema inmune: aliados microscópicos
El sistema inmunológico se compone de dos sistemas de respuestas interactivas: la inmunidad innata (presente al nacer) y la adaptativa (la que se adquiere por exposición previa), y se ha demostrado que ambas interactúan ampliamente con la microbiota.
“Esta interacción es bidireccional”, explica Cava: “esto quiere decir que las señales del sistema inmune pueden afectar a la microbiota intestinal, y viceversa, la microbiota intestinal también puede afectar al sistema inmune”.
Veamos como la microbiota intestinal interactúa con ambas respuestas inmunitarias.
- Respuesta inmunitaria innata: los efectos de la microbiota sobre la respuesta inmunitaria innata están mediados por la modulación sobre el tejido inmunológico del intestino (tejido linfoide) y el proceso inflamatorio, la liberación de inmunoglobulinas (como la IgA) y otras células inmunes, y la secreción de metabolitos (triptófano, indoles, butirato). Estos estímulos activan tanto las funciones de barrera anteriormente descritas, como la producción de otros mediadores que regulan y coordinan la respuesta de las células inmunes para evitar la invasión de patógenos. Específicamente, la microbiota asegura la estructura del tejido intestinal evitando tanto la penetración de agentes patógenos, como la excesiva activación inmunológica e inflamación general, que puede causar la denominada permeabilidad intestinal.
- Respuesta inmunitaria adaptativa: la microbiota regula la respuesta inmunitaria adaptativa mediante la diferenciación y maduración de las células B y T (tipos de glóbulos blancos), su desplazamiento hacia el sitio de la infección y modulan a su vez la actividad inflamatoria asociada, preservando la función de barrera intestinal. Las acciones de las células inmunitarias de la respuesta adaptativa varían significativamente, ya que depende directamente del tipo de especie bacteriana que la originó.
Regulación neuroendocrina
La actividad metabólica de la microbiota intestinal genera señales endocrinas y nerviosas que actúan sobre el sistema nervioso donde puede modular las funciones cognitivas, el estado de ánimo y el comportamiento.
A este eje de acción de la microbiota intestinal se le denomina eje microbiota-intestino-cerebro. Algunos ejemplos son:
- La microbiota intestinal estimula la producción, actividad y recambio de neurotransmisores como la serotonina, el GABA y las catecolaminas (adrenalina y noradrenalina), las cuales a su vez pueden regular la actividad intestinal. Un ejemplo de esta interrelación es la producción por parte de los microorganismos intestinales del aminoácido triptófano, precursor de la serotonina, que está implicada en la regulación de los estados de ánimo; a su vez la acción de la serotonina contribuye a la integridad de la barrera intestinal, regulando la permeabilidad intestinal y la respuesta inmunitaria de la mucosa.
- La producción intestinal de ácidos grasos de cadena corta (AGCC) estimula la producción de un tipo de metabolitos (hormonas endocrinas intestinales), que modulan el metabolismo de la glucosa, la sensibilidad a la insulina, la termogénesis y el apetito, y dichos efectos se ejercen sobre el hígado, el tejido adiposo y el sistema nervioso.
- La microbiota regula también la secreción por parte de las células intestinales de glucocorticoides, que participan de la actividad antiinflamatoria, el metabolismo del colesterol y modulan la captación de insulina por las células.
Mantenimiento y regeneración de la mucosa intestinal
La microbiota muconutritiva desempeña un papel fundamental en el mantenimiento de la integridad de la barrera epitelial, de la capa de mucus que tapiza la mucosa intestinal, así como de la propia capa mucosa, indispensable para la defensa frente a patógenos, evitar la penetración de componentes inflamatorios de la dieta y servir como alimento a muchos otros microorganismos de la microbiota.
¿Qué puede alterar la microbiota intestinal?
El desequilibrio de la microbiota intestinal genera la denominada disbiosis. Factores externos como el uso de antibióticos y otros medicamentos, estrés, factores genéticos, dieta, estilo de vida, etc., se han implicado en el origen de la disbiosis.
“De hecho”, apunta Rita Cava: “es tan importante este aspecto que una disbiosis en una mujer embarazada puede afectar el tipo de microbiota traspasada al feto, y así al desarrollo de la inmunidad innata, lo que puede tener posibles consecuencias a corto y largo plazo”.
Cuando la microbiota se desequilibra: implicaciones para la salud
Como vemos, la disbiosis o desequilibrio en la microbiota intestinal origina una selección no adecuada de algunos microorganismos (i.e., sobrecrecimiento del género bacteriano Clostridium), o propicia la colonización de patógenos, incidiendo negativamente en la salud de nuestro cuerpo.
“Si el factor desencadenante es intenso o persistente en el tiempo, el proceso puede conducir a enfermedad, generalmente de tipo crónico o recurrente y de patrón inflamatorio”, apunta la experta.
Veamos algunos casos:
- Obesidad: La data de estudios realizados en personas con obesidad muestra una disbiosis caracterizada por una menor diversidad de microorganismos en la microbiota intestinal (i.e., se incrementan los Firmicutes y se reducen los Bacteroidetes), lo que ocasiona un aumento del tejido adiposo o graso debido al incremento en la extracción de energía de una dieta que suele ser alta en grasas y azúcares. Además, la barrera intestinal se ve afectada y conlleva a una concentración elevada de antígenos que estimula el sistema inmunológico y el desarrollo de resistencia a la insulina; sumado a que algunos estudios indican que la actividad metabólica de la “microbiota obesa” envía marcadores específicos al sistema nervioso, que parecen modificar las preferencias alimentarias (i.e., receptores gustativos alterados para grasas y dulces).
- Sistema Cardiovascular: la modificación de la microbiota intestinal ocasiona una alteración de su actividad metabólica reduciendo la producción de los AGCC y generando además un incremento de metabolitos no beneficiosos (i.e., TMAO), que afectan negativamente la funcionalidad cardiovascular. La reducción de los niveles de AGCC (acetato, butirato y propionato), ejerce desequilibrios en el metabolismo del colesterol, el control de la inflamación y la integridad de la barrera intestinal, lo que ocasiona la elevación de los lípidos en sangre y disfunciones a nivel de los vasos sanguíneos que pueden elevar la presión arterial. Así mismo, metabolitos como el TMAO afectan tanto la regulación de la respuesta inmunitaria, de la inflamación y del colesterol, lo que conlleva a la
- Sistema Gastrointestinal: la disbiosis de la microbiota intestinal también está implicada en el desarrollo de enfermedades gastrointestinales. Una de las más frecuentes es la Enfermedad Inflamatoria Intestinal (EII), en la cual la proporción entre Bacteriodetes y Firmicutes disminuye, ocasionando inflamación local, desregulación de la respuesta inmunológica y el deterioro de la función de barrera intestinal inducido por la deficiencia de AGCC. El deterioro de la función de barrera de la mucosa intestinal (permeabilidad intestinal), además ocasiona un aumento de las especies microbianas intestinales mucolíticas (alteran la integridad del tejido y reducen la viscosidad del moco intestinal), lo que a su vez agrava su funcionalidad y estimula una respuesta inflamatoria grave.
¿Cómo cuidar y nutrir tu microbiota intestinal?
La cita de Hipócrates de «que el alimento sea tu medicina y la medicina tu alimento», así como la frase del filósofo alemán Feuerbach «somos lo que comemos», son el marco perfecto para enfocar cómo influye la alimentación en nuestra salud en general.
Dentro del manejo para mantener un sistema intestinal saludable, “existen varias estrategias dietéticas que modulan la composición o la actividad metabólica e inmunológica de la microbiota intestinal, que junto con la ayuda de un especialista pueden ser de utilidad”, indica la especialista.
Veamos algunas de las más conocidas.
Probióticos y prebióticos: reforzando tu flora
Los probióticos y los prebióticos son actualmente los ingredientes funcionales más investigados y utilizados para la modulación de la microbiota. Se usan de forma frecuente como complementos alimenticios con ingesta por vía oral, y las diferencias en la forma de dosificación y las características del individuo, son los principales factores que afectan su eficacia.
Ahora bien, qué es cada uno y cuál es su utilidad en la salud de la microbiota intestinal.
- Prebióticos: es definido por la FAO como «un componente alimentario no viable que confiere un beneficio para la salud del huésped asociado a la modulación de la microbiota».
La fermentación de carbohidratos es una actividad fundamental de la microbiota intestinal, y los prebióticos representan un tipo específico de fibra alimentaria cuya fermentación por la microbiota estimula cambios medibles en su composición, normalmente, un aumento de la abundancia relativa de bacterias consideradas beneficiosas (bifidobacterias o determinadas bacterias productores de butirato), así como reducción del tiempo de tránsito intestinal, aumentando el bolo fecal y el número de evacuaciones.
Los prebióticos más conocidos son la inulina, los fructooligosacáridos (FOS), la lactulosa y los galactooligosacáridos (GOS). También se usa la lactulosa (un disacárido de galactosa y fructosa) y el lactitol (galactosa y un polialcohol derivado de la glucosa). Están presentes en leche, hortalizas, frutas, verduras, cereales, legumbres y frutos secos.
- Probióticos: son definidos, tanto por la FAO como por la OMS, como aquellos “microorganismos vivos que, cuando se consumen en cantidades apropiadas, como parte de un alimento, confieren al huésped un beneficio para la salud”.
Los microorganismos más utilizados como probióticos son las levaduras (i.e., Saccharomyces) y bacterias de diferentes géneros (Lactobacillus, Enterococcus, Bifidobacterium, Propionibacterium, entre otras). Entre los beneficios de usar probióticos se encuentran la reversión de la sintomatología de mala digestión (i.e., intolerancia a la lactosa), reposición de la microbiota intestinal normal (i.e., diarreas por rotavirus), entre otros.
Dietas amigables con la microbiota
La dieta es uno de los factores más cruciales en la composición de la microbiota intestinal, tanto que, con solo implementar modificaciones en los ingredientes alimentarios se pueden obtener cambios en su composición en 2 días.
En general, en aquellas dietas donde hay un consumo de fibra bajo, y una considerable ingesta de grasas saturadas, alto contenido proteico, cereales refinados, azúcar, sal, entre otros, hay una menor cantidad total de bacterias, en concreto de las especies beneficiosas de Lactobacillus spp. y Bifidobacterium spp.
Esto, como explica la especialista Rita Cava “favorece la inflamación causando permeabilidad intestinal, se producen metabolitos tóxicos, se alteran los niveles de lípidos y glucosa en sangre y las respuestas inmunológicas”.
¿Cuáles serían las dietas más beneficiosas para el mantenimiento o recuperación de la microbiota intestinal?
Es bien conocida como uno de los patrones dietéticos más saludables, debido a una baja ingesta de grasas saturadas a expensas de mayor ingesta de grasas monoinsaturadas y de ácidos grasos poliinsaturados (mayor ingesta de aceite de oliva, pescado), el consumo de antioxidantes procedentes de frutas y verduras, una alta ingesta de fibra de origen vegetal (verduras, cereales integrales, legumbres y frutos secos), y bajo aporte de proteína derivada de animales terrestres, especialmente carnes rojas. Bajo este esquema dietario, la microbiota intestinal es abundante en Lactobacillus spp., Bifidobacterium spp. y Prevotella spp., bacterias que están relacionadas directamente con la modulación del peso y la mejora de los perfiles de lípidos y colesterol. Por el contrario, se reduce la presencia de Clostridium spp. y de algunas enterobacterias, previniendo así los eventos inflamatorios.
Esta dieta excluye los alimentos que pueden afectar negativamente la diversidad y cantidad de la microbiota intestinal, aumentar la permeabilidad de la pared intestinal, así como alterar la capa mucosa, como son los alimentos altos en grasas y proteínas de origen animal, harinas refinadas o azúcares simples, típicos de la dieta occidental (i.e. comida rápida y refrescos). Para evitar esto, recomienda la ingesta de frutas y verduras, almidones resistentes a la degradación, algunas proteínas, ácidos grasos poliinsaturados de tipo omega-3, entre otros, los cuales propician un ambiente muy bajo en inflamación, preservando la integridad de la estructura del intestino, así como la estabilidad de la microbiota intestinal.
Estas dietas incluyen alimentos de fuentes vegetales (a expensas de la reducción o restricción absoluta de alimentos de origen animal), con alto contenido en carbohidratos complejos que son el principal sustrato para el metabolismo de la microbiota intestinal. La abundancia de fibra de estas dietas favorece la estabilidad, mantenimiento y diversidad de las bacterias intestinales. Además, la inclusión de polifenoles (i.e., del té, el café, las bayas y verduras como las alcachofas, las aceitunas y los espárragos) dentro de esta estrategia alimenticia, ha demostrado que ejerce un efecto beneficioso en la presencia de las siguientes bacterias: Bifidobacterium spp. y Lactobacillus spp. que cuidan de la barrera intestinal, y de las bacterias productoras de butirato como Faecalibacterium prausnitzii, Bacteroides vulgatus, entre otras. Esta dieta también regula las poblaciones bacterianas de Escherichia coli y Enterobacter cloacae, que pueden inducir inflamaciones.
