Los pacientes de la unidad de cuidados intensivos (UCI) están particularmente expuestos al riesgo de sufrir disbiosis intestinal que, a su vez, podría estar implicada en infecciones causadas por bacterias oportunistas o patógenos externos. Este fenómeno favorece la aparición de antibióticorresistencias en pacientes que reciben tratamientos prolongados con dosis altas de antibióticos. En el caso de Pseudomonas aeruginosa, la OMS considera que existe una necesidad crítica de desarrollar nuevos antibióticos.

Una bacteria especialmente resistente

P. aeruginosa presenta una resistencia alarmante a los carbapenémicos (se estima en un 25% en Francia y en un 28% en Estados Unidos). Un equipo norteamericano investigó la relación entre disbiosis intestinal, antibioterapia y colonización por P. aeruginosa resistente a carbapenémicos (CRPA) en 109 pacientes de la unidad de cuidados intensivos repartidos en 3 grupos: un grupo “control” que no había recibido antibióticos y no había desarrollado CRPA y dos grupos tratados con antibióticos, uno con CRPA y otro sin. Entre los antibióticos utilizados se encontraban la vancomicina, fármaco de elección contra SARM (sidenote: SARM Staphylococcus aureus resistente a la Meticilina ) y la combinación piperacilina-tazobactam, activa contra anaerobios y Pseudomonas.

Vía libre a los patógenos

La combinación piperacilina-tazobactam resultó ser nociva para bacterias beneficiosas como Lactobacillus y Faecalibacterium, que se utilizan en algunos probióticos, y para Blautia, que ayudaría a prevenir la infección por Clostridium difficile. Además, el tratamiento favoreció el crecimiento de patógenos oportunistas como Enterococcus. En cuanto a la vancomicina, su administración se asoció con una disminución de Bifidobacterium. En resumen, el riesgo de aparición de CRPA fue casi tres veces mayor en pacientes que recibieron cualquiera de los dos tratamientos, que en pacientes que no habían recibido ningún tratamiento antibiótico.

Perfil de los pacientes alto riesgo

Los investigadores también identificaron algunas bacterias protectoras frente a CRPA, entre las cuales se encontraban Peptoniphilus, Prevotella y bacterias pertenecientes al orden Clostridiales, que podrían emplearse como biomarcadores en pacientes de la unidad de cuidados intensivos con el objetivo de adaptar la antibioterapia en caso de presentar CRPA o signos de infección. Sin embargo, los autores señalan que algunas bacterias protectoras como Finegoldia, Anaerococcus y Peptoniphilus, ya han aparecido asociadas a infecciones y lesiones crónicas. Antes de su aplicación clínica, será necesario realizar más estudios e incluir otras microbiotas (cutánea y respiratoria), además de investigar otros sitios de colonización posibles.

La lactancia materna es un hábito recomendado por la Organización Mundial de la Salud y más aún si se trata de un lactante prematuro. Lejos de ser un fenómeno infrecuente, en Francia ya afecta a más de 50 000 nacimientos anuales. Un estudio italiano confirma los beneficios de la lactancia materna en la microbiota (intestinal y oral) de estos bebés que llegaron al mundo demasiado pronto, beneficios que podrían incidir en su salud a corto y a largo plazo.

La lactancia materna y sus beneficios

Este equipo de investigación se centró en examinar la relación existente entre la leche materna, el hecho de amamantar y la composición de la microbiota oral e intestinal del bebé. Para ello, se llevó a cabo un seguimiento de 16 parejas madre-hijo durante un mes. Los bebés prematuros no son capaces de mamar en los primeros días de vida y esta particularidad ayudó a comprender mejor los efectos de la leche materna, que son diferentes a los efectos de la lactancia materna en sí, ya que dar el pecho parece influir en la composición microbiana de la leche. La leche analizada en los primeros días posteriores al parto y recogida con ayuda de un dispositivo extractor presentaba una menor diversidad y contenía una mayor cantidad de bacterias pertenecientes a la familia de los estafilococos. Lo mismo se observó en la leche de las madres donantes. Por el contrario, y sin que conozcamos la razón, la leche recogida cuando los niños tomaban pecho, era mucho más rica en bacterias “buenas”.

Una microbiota “en equilibrio”

Este hallazgo podría tener consecuencias en la formación de la microbiota de los lactantes. En su primera semana de vida, los niños alimentados con biberón de leche materna presentaban una microbiota intestinal y oral muy diferente a la de los otros lactantes, con abundantes estafilococos, como la de sus madres. En cambio, la microbiota oral e intestinal de los bebés amamantados presentaba abundantes bacterias “buenas” y la diversidad era similar a la que encontramos en los recién nacidos a término, amamantados por su madre y sanos. Si bien la leche materna es esencial, este estudio sugiere que el hecho de dar el pecho es al menos igual de importante para la microbiota del prematuro dado que le permite encontrar el “equilibrio”. Esto podría favorecer el desarrollo adecuado del sistema inmunológico, de la función digestiva… e incluso proteger a estos bebés de enfermedades infantiles graves.

De entre todos los factores que pueden afectar a los microorganismos que habitan en nuestro sistema digestivo, la alimentación se sitúa en primer lugar. Es ésta la que a partir de sustancias no digeridas y absorbidas por el intestino (como la fibra, el almidón, algunas proteínas y ácidos grasos…) proporciona a bacterias y otros microorganismos de la flora, los sustratos necesarios para su desarrollo que transformarán posteriormente en moléculas beneficiosas o perjudiciales para la salud.

Cocción = modulación

Partiendo de la hipótesis de que la intensidad de calor inherente a cada técnica culinaria genera compuestos químicos diferentes (y por tanto modula de manera específica la composición de la microbiota), un equipo de investigadores españoles llevó a cabo un experimento original en el que cocieron cinco tipos de alimentos (pollo, plátano, pimiento rojo, pan y garbanzos) de cinco maneras diferentes (frito, hervido, a la plancha, asado y tostado). A continuación, los sometieron a digestión y fermentación in vitro, simulando así el modo de acción del intestino delgado y del colon. Con el fin de evaluar los efectos de la cocción, determinaron la cantidad de tres sustancias producidas durante la reacción de Maillard (sidenote: Reacción química que tiene lugar por la interacción entre azúcares y proteínas cuando se calienta un alimento a 145°C o más. Esta reacción produce compuestos como la furosina, el furfural y el hidroximetilfurfural (HMF). ) . Luego analizaron la composición microbiana de los alimentos y midieron la producción de ácidos grasos de cadena corta (AGCC); estas sustancias especialmente beneficiosas para la salud podrían proteger de la obesidad, del síndrome metabólico e incluso del cáncer colorrectal.

Diferentes efectos según el tipo de alimentos

Generalmente, los métodos de cocción intensa como hornear o asar, producen ácidos grasos de cadena corta y aumentan la cantidad de bacterias protectoras en los alimentos; pero sucede lo contrario en algunos alimentos como el pan y el plátano, puesto que una cocción intensa disminuye el número de bacterias beneficiosas para la salud. Estos resultados muestran que, mediante la modificación de los alimentos, la cocción modula la composición de la microbiota. Los autores concluyen que todas estas técnicas culinarias no son iguales y que su impacto varía según el tipo de alimento.

Un equipo de investigación italiano estudió la microbiota intestinal de 52 pacientes que habían sufrido al menos dos episodios sintomáticos de cálculos renales con más de un 80% de cristales de oxalato de calcio (grupo C+) y la comparó con la de 48 controles sanos. Este tipo de cálculos se hallaron en el 70% de cólicos nefríticos, generalmente sin que se identifique la causa primaria. La dieta (elevados aportes de calcio y oxalato) parece ser la única causa de la formación de estas litiasis idiopáticas recurrentes. La idea de la implicación de la microbiota intestinal surgió durante un estudio que demostró la capacidad de una bacteria intestinal (Oxalobacter formigenes) para degradar el oxalato, reduciendo su absorción y su excreción urinaria.

Géneros bacterianos implicados en la oxaluria

Estos nuevos trabajos tienden a confirmar esta hipótesis: las muestras del grupo C+ contenían una diversidad menor y, en cuanto a la taxonomía, una representación significativamente menor de 3 géneros bacterianos:Faecalibacterium, Enterobacter, Dorea. En cambio, la proporción detectada de Oxalobacter formigenes en cada una de las muestras fue muy baja y sin diferencia entre ambos grupos. Los científicos buscaron una posible diferencia en la actividad de degradación oxálica. Se analizaron 5 muestras de cada grupo mediante secuenciación específica dirigida a los genes implicados en la degradación del oxalato. Las muestras del grupo C+ contenían una proporción reducida de estos genes, que mostraba una correlación inversa con la oxaluria en 24 horas y su excreción fecal. Esta aproximación genética permitió además identificar por primera vez bacterias y arqueas portadoras de genes implicados en la degradación del oxalato (Escherichia coli entre otras) que tenían una mayor representación en el grupo de controles sanos.

Modulación de la microbiota: ¿una posible vía a explorar en el futuro?

Los estudios anteriores no demostraron la eficacia de prebióticos y probióticos dirigidos aOxalobacter formigenes para la prevención de cálculos recurrentes. Según los investigadores, este fracaso podría deberse a la implicación de otras especies en el equilibrio oxalato/calcio. Por este motivo, estos trabajos proporcionan nuevas pistas en la investigación del eje intestino-riñón y en la fisiopatología de la litiasis renal, que permitirán la valoración de nuevas estrategias terapéuticas relacionadas con la modulación de la microbiota intestinal.

Mientras que una mala alimentación asociada a la falta de actividad física constituye sin duda un factor de riesgo para el sobrepeso y la obesidad, la microbiota intestinal también podría tener un papel importante: según diversos estudios, durante los dos primeros años de vida, su composición estaría relacionada con la evolución del peso en este mismo período. En un estudio reciente, un equipo de investigadores analizó la microbiota intestinal de 165 niños noruegos en 6 periodos diferentes, desde el nacimiento hasta los 2 años, así como el índice de masa corporal (IMC) (sidenote: Índice de Masa Corporal.  Cociente entre el peso en kg y el cuadrado de la estatura en m2. ) de sus madres durante el embarazo y compararon los resultados obtenidos con el IMC de estos mismos niños diez años más tarde.

Una microbiota “obesogénica” a pesar de un IMC “normal”

En niños con peso normal, el IMC se mantiene constante durante toda la infancia; en jóvenes obesos, progresa continuamente desde los 2 a los 12 años. Sin embargo, los autores afirman que sólo una minoría de estos niños tendrán a los 2 años un IMC capaz de predecir una futura obesidad. Por otro lado, los autores observaron una estrecha correlación entre la composición de la microbiota a los 2 años y el valor del IMC a los 12 años. Según sus cálculos, la influencia del ecosistema intestinal en el IMC supera con creces la de otros factores conocidos como son el tipo de parto, la duración de la lactancia materna exclusiva, la exposición a antibióticos o diversos factores maternos como el tabaquismo, el IMC antes del embarazo o el nivel de educación.

Identificación temprana para una mejor prevención

Según los autores, presentar una microbiota intestinal “obesogénica” precedería varios años al aumento de peso y estaría determinado, en gran medida, por transmisión directa madre-hijo (sobrepeso u obesidad materna, aumento de peso excesivo durante el embarazo…). Estos descubrimientos permiten considerar nuevas estrategias de prevención de la obesidad infantil más específicas, basadas en la identificación, antes de los 2 años de edad, de niños con alto riesgo de padecer la enfermedad, cuando su peso aún se encuentra dentro de los valores normales.

La enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) afectaba a 3,5 millones de personas en 2010 en Francia. Además, es también responsable de más de 100 000 hospitalizaciones al año por exacerbaciones agudas (EA)*. Estos episodios están asociados con un aumento de la mortalidad a corto y medio plazo. Varios estudios demostraron una reducción de la diversidad de la microbiota pulmonar en pacientes con EPOC y sugirieron que esta disbiosis podría ser responsable de la inflamación de las vías aéreas y del debilitamiento de la inmunidad local.

La diversidad, garantía de un mejor pronóstico

Un nuevo estudio internacional permitió descubrir recientemente un posible marcador de severidad de la EPOC que podría facilitar la identificación de pacientes con riesgo elevado de mortalidad. En el estudio se incluyó a 102 pacientes hospitalizados por EA y sus correspondientes esputos recogidos el día 1. Se realizó un análisis de la microbiota mediante secuenciación del ARN 16S, pero desafortunadamente no se pudo comparar con otros cultivos realizados de forma convencional (examen citobacteriológico de esputo). Se llevó a cabo un seguimiento de los pacientes para determinar su supervivencia un año después de la hospitalización. Atendiendo a diferentes parámetros, existiría una relación lineal inversa entre la diversidad de la microbiota y la mortalidad al año: cuanto más variada sea la microbiota, menor será la tasa de mortalidad a un año.

Una peligrosa combinación de bacterias

En este estudio, se identificaron dos géneros** de bacterias con un alto potencial pronóstico. La primera de ellas, Veillonella, es una bacteria de la flora comensal oral que se encuentra en los pulmones del adulto. Su ausencia en el esputo de los pacientes multiplica por 13 el riesgo de muerte al año y los pacientes Veillonella-positivos (V+) presentan una menor duración media de hospitalización que los pacientes Veillonella-negativos (V-). Además, la presencia de bacterias del género Staphylococcus (S+) en el esputo, multiplica por 7 el riesgo de mortalidad al año y se asocia con una hospitalización más larga. No se observó una mayor comorbilidad en pacientes V-/S+. Un resultado aún más significativo es que la combinación de estos dos criterios es extremadamente perjudicial, ya que los pacientes V-/S+ tienen una probabilidad de fallecer al año 85 veces mayor que los pacientes V+/S-. Por tanto, en espera de otros estudios que lo confirmen, la búsqueda de estos dos géneros bacterianos podría convertirse en una prueba “sistemática” para identificar a pacientes de alto riesgo.

^{*Datos obtenidos de la Haute Autorité de Santé (Francia)}

^{** La técnica empleada no permitió identificar las especies presentes pertenecientes a estos dos géneros}

Según el mayor estudio jamás realizado en niños, los cuatro primeros años de vida son un período clave para el desarrollo de la microbiota intestinal. El estudio, que se llevó a cabo en 903 niños estadounidenses y europeos, demuestra que “nuestro segundo cerebro” se construye en 3 etapas distintas. Primero, entre los 3 y 14 meses de edad tiene lugar la “fase de desarrollo”, durante la cual las bacterias colonizan el tubo digestivo, se implantan y proliferan. Durante los siguientes 15 meses, la flora sufre una “etapa de transición”: algunas bacterias que estaban presentes hasta ahora desaparecen en beneficio de otras especies. Por último, a partir del 31° mes, la flora intestinal del niño se “estabiliza” hasta alcanzar su estado definitivo.

La lactancia materna puede ser determinante…

Los autores señalan que la lactancia materna, ya sea exclusiva o parcial, es “el principal factor que afecta a la composición de la microbiota durante el periodo de desarrollo”. Esto se debe a la presencia de bacterias intestinales beneficiosas (incluso en niños que también han sido alimentados con fórmulas infantiles o con alimentos sólidos), así como a una menor diversidad bacteriana. No obstante, la diversidad de la microbiota es signo de madurez. A los 14 meses de edad, la flora de los niños amamantados estaría menos desarrollada que la de los otros. Pero cuando su dieta ya no incluye leche materna, su microbiota se enriquece y se diversifica. Los investigadores apuntan que “estos resultados parecen confirmar la idea de que es el destete y no la diversificación alimentaria lo que induce la maduración de la flora intestinal”. Cuanto antes se interrumpa la lactancia materna, antes madurará la microbiota, aunque quede por determinar si tendrá un efecto positivo en la salud del niño.

…y el entorno también

Otro resultado de este estudio indica que el tipo de parto, particularmente el parto vaginal, participa en el desarrollo de la flora intestinal de los más pequeños. Del mismo modo, crecer con hermanos y/o estar rodeado de animales domésticos influye en la composición de la microbiota y parece acelerar su maduración. Todos estos resultados serán útiles para futuras investigaciones ya que permitirán a los científicos analizar, de manera más precisa, la relación entre la microbiota y la aparición de ciertas enfermedades, permitiendo valorar la necesidad de nuevas estrategias terapéuticas.

El retraso del crecimiento afecta a una cuarta parte de los niños menores de 5 años en el mundo. Una de las causas sería el síndrome de enteropatía ambiental pediátrica, responsable de malnutrición que combina infecciones bacterianas recurrentes (debidas a la falta de higiene) e inflamación crónica debida a la proliferación de bacterias intestinales*. Sin embargo, según un estudio francés realizado en niños con retraso del crecimiento (en Madagascar y en la República centroafricana), no sería éste el único factor.

Translocación de la microbiota oral

A pesar de las diferencias genéticas, ambientales y nutricionales entre ambos países, los investigadores descubrieron en niños enfermos pertenecientes a las dos comunidades, una colonización de la microbiota intestinal por bacterias de la microbiota orofaríngea. En 57 muestras gástricas y 46 muestras duodenales estudiadas se observaron, entre otras, especies pertenecientes a los géneros Haemophilus, Neisseria, Moraxella o Porphyromona, algunas de las cuales se asocian, según la literatura científica, con enfermedades inflamatorias (entre ellas cánceres gastrointestinales, diabetes de tipo 2, enfermedades cardiovasculares).

Un marcador fecal con fines diagnósticos

Estas bacterias orofaríngeas también se encontraron en muestras duodenales y en proporción excesiva en 404 muestras perianales recogidas en niños con retraso del crecimiento, pero no se hallaron en los niños del grupo de control. También fueron más abundantes las bacterias enteropatógenas pertenecientes a los géneros Escherichia coli/Shigella y Campylobacter. Se detectó igualmente una disminución de Clostridiales en las heces de niños afectados. Estas bacterias producen butirato, un ácido graso de cadena corta (AGCC) nutriente de las células epiteliales y responsable de la resistencia del huésped en situaciones de proliferación de bacterias oportunistas. Las heces de los niños enfermos eran pues portadoras de una clara “firma” característica del retraso del crecimiento que combina la presencia de bacterias orofaríngeas enteropatógenas y una baja cantidad de Clostridiales. Este descubrimiento podría abrir el camino al desarrollo de marcadores no invasivos.

Una nueva hipótesis

Los autores sugieren que la presencia de bacterias orofaríngeas en la microbiota fecal podría contribuir a la fisiopatología de la enteropatía ambiental pediátrica. La proliferación de estas bacterias orofaríngeas en el intestino delgado y el colon desencadenaría un proceso inflamatorio. Junto con la presencia de enteropatógenos y cantidades reducidas de butirato, produciría en los niños un estado de malnutrición crónico y como consecuencia, un retraso del crecimiento. Esta hipótesis podría confirmarse en un estudio de cohorte en 1000 niños que se encuentra actualmente en curso.

^{* o SIBO (Small Intestine Bacterial Overgrowth)}

Investigadores internacionales observaron este fenómeno mediante el estudio de más de 510 mujeres con edades comprendidas entre 18 y 78 años que pertenecían a las tribus Hmong y Karen, minorías originarias del sudeste de Asia y particularmente afectadas por la obesidad entre las poblaciones migrantes de Estados Unidos. Ahora bien, la literatura científica estableció una relación entre el sobrepeso y las alteraciones de la microbiota. Para comprender los efectos de la migración, los científicos analizaron, por un lado, la flora intestinal de mujeres que viven en Tailandia, por otro lado, la flora de mujeres que dejaron su país natal y, por último, la de 50 voluntarias pertenecientes a la segunda generación de inmigrantes. También llevaron un seguimiento de 19 refugiados de la tribu Karen antes de su partida o después de su llegada a Estados Unidos, así como de 36 personas nacidas en Estados Unidos y originarias de Europa.

Desaparición de bacterias indígenas

Estos diferentes análisis demuestran que la diversidad y riqueza de la microbiota es mayor en los individuos que viven en Tailandia que en los inmigrantes. La microbiota de los migrantes y la de las personas nacidas en Estados Unidos eran similares. Los investigadores observaron la desaparición de algunas bacterias en beneficio de otras, lo que sugiere una “occidentalización” de la flora de los migrantes en sólo unos pocos meses. La consecuencia de todo esto es que los migrantes de la primera y segunda generación perdieron una enzima capaz de degradar azúcares complejos (especialmente las fibras vegetales), ausente en las personas nacidas en Estados Unidos pero muy abundante en los tailandeses que todavía viven en su país de origen.

La alimentación no lo explica todo

Sin embargo, los investigadores piensan que el cambio de dieta no es suficiente para explicar estas variaciones y subrayan que la dieta de los niños de inmigrantes era diferente de la de las personas nacidas en Estados Unidos, pero sorprendentemente su microbiota era similar. Señalan, además, que la exposición a antibióticos, el estrés y el cambio en la composición del agua podrían ser también responsables de estas alteraciones. Aún es demasiado pronto para concluir que la migración sea la causa de estas alteraciones o para afirmar que contribuyen directamente a la alta incidencia de obesidad en los inmigrantes que viven en los Estados Unidos.

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