Viabilidad de una función fisiopatológica de la microbiota alterada en el síndrome del intestino irritable

Síntesis

Por el prof. Jan Tack
TARGID, Universidad de Lovaina, Departamento de Gastroenterología y Hepatología, Hospitales Universitarios de Lovaina, Bélgica

SII
Microbiota 14_overview

52% Solo 1 persona de cada 2 que ha padecido una enfermedad digestiva que implique a la microbiota establece la relación entre las dos

El Síndrome del Intestino Irritable (SII) es un trastorno intestinal funcional habitual caracterizado por dolor abdominal, que está asociado a cambios en la frecuencia o en la consistencia de las heces. Aunque aún no se han comprobado, se han sugerido la patogénesis y una cantidad de posibles mecanismos fisiopatológicos, como: motilidad alterada, hipersensibilidad visceral, inflamación de baja intensidad, microbiota alterada, activación de la respuesta inmunitaria, reacciones adversas a alimentos y disfunción del sistema nervioso central, etc. En 2017, se publicaron en Gut cinco posibles criterios para los mecanismos de los trastornos funcionales gastrointestinales. Aquí, analizamos hasta qué punto la microbiota intestinal alterada cumple estos criterios de viabilidad en el contexto del SII y revisamos la bibliografía sobre el tema.

Introducción

El Síndrome del Intestino Irritable (SII), el trastorno intestinal funcional más común, se caracteriza por un dolor o incomodidad abdominal y está asociado a cambios en la frecuencia o en la consistencia de las heces, sin anormalidades estructurales o bioquímicas identificables que apunten a una enfermedad orgánica durante las exploraciones complementarias rutinarias [1, 2]. Además del dolor abdominal, los pacientes refieren otros síntomas gastrointestinales como meteorismo, distensión abdominal y flatulencia. El SII se puede dividir en distintos subtipos, según la consistencia más dominante de las heces: SII-C (estreñimiento predominante), SII-D (diarrea predominante) y SII-M (hábitos intestinales mixtos). En relación a la fisiopatología, el SII se considera un trastorno heterogéneo en el que se ven implicados distintos mecanismos, como una motilidad gastrointestinal alterada, una hipersensibilidad visceral, la disfunción del eje cerebro-intestino y, más recientemente, cambios en la composición y manipulación de las sales biliares, inflamación de baja intensidad, activación inmunitaria de la mucosa y microbiota intestinal alterada [3].

En la última década se ha observado un aumento significativo del interés sobre la función de la microbiota intestinal en el SII. La comunidad microbiana del intestino se ocupa de numerosas funciones, como el metabolismo de los polisacáridos indigeribles, la absorción de ciertos nutrientes y iones, la absorción y la deposición de lípidos alimenticios, la regulación del metabolismo del ácido biliar y la producción de vitaminas como el folato, la biotina y la vitamina K [3, 4]. Al competir con patógenos microbianos, refuerza la protección de la barrera gastrointestinal. Además de interactuar de forma intensa con la mucosa, la microbiota intestinal también afecta al sistema inmunitario y a la transmisión de señales intestino-cerebro del anfitrión [5]. Estas distintas propiedades señalan que la microbiota es un posible factor contribuyente mayor a la fisiopatología y una diana terapéutica interesante para el tratamiento del SII.

De hecho, en estudios fisiopatológicos del SII se han identificado múltiples mecanismos asociados al ecosistema microbiano intestinal. Han dado lugar a debates y observaciones variables que respaldan la relevancia de estos mecanismos candidatos individuales. Para avanzar en este campo es necesario identificar el nivel de relevancia de dichos posibles procesos fisiopatológicos, ya que esto mejoraría el conocimiento que se tiene y permitiría priorizar objetivos para la innovación u optimización terapéutica. Hace unos años, un grupo de expertos internacionales desarrolló cinco criterios de viabilidad para los mecanismos de los trastornos gastrointestinales funcionales como el SII [6]. Se basan en aspectos como la presencia, la asociación temporal, la correlación entre el nivel de afectación y gravedad del síntoma, la inducción en individuos sanos y la respuesta al tratamiento (o la evolución espontánea consecuente si no es posible el tratamiento) (Figura 1). En los apartados siguientes se evaluarán las hipótesis posibles que implican un cambio en la microbiota intestinal como un mecanismo en la aparición y presentación de los síntomas del SII (Tabla 1). Se resumen los conocimientos actuales sobre la microbiota intestinal en el SII y se identifican las áreas de investigación en el futuro.

Figura 1
Criterios de viabilidad para los mecanismos fisiopatológicos en trastornos del SII basados en una publicación de consenso [6], que pueden aplicarse a la función de los mecanismos microbianos intestinales en la patogénesis de los síntomas del SII.

Viabilidad de una función fisiopatológica para la microbiota intestinal en el SII

Presencia de microbiota intestinal alterada en el SII (A)

El primer criterio de viabilidad es que los cambios en la microbiota intestinal se encuentren en, al menos, un subconjunto de pacientes con SII [6]. Numerosos estudios han investigado la presencia y el tipo de alteraciones de la microbiota intestinal en el SII frente a testigos sanos. En 2019, Pittayanon y colaboradores publicaron una revisión sistemática de 24 estudios en 22 Figura 1 Criterios de viabilidad para los mecanismos fisiopatológicos en trastornos del SII basados en una publicación de consenso [6], que pueden aplicarse a la función de los mecanismos microbianos intestinales en la patogénesis de los síntomas del SII. Presencia Inducción Correlación Respuesta terapéutica Asociación temporal Posibles mecanismos de la microbiota intestinal en la aparición de los síntomas del SII A D C E B Existe una perturbación fisiopatológica en al menos un subconjunto de pacientes con SII, y la prevalencia es superior a la de los testigos Existe una asociación temporal cercana entre perturbación fisiopatológica y aparición de los síntomas Existe una correlación significativa entre la presencia/gravedad de los síntomas y la presencia/gravedad de la función perturbada Provocar o imitar la disfunción produce el síntoma en pacientes asintomáticos Tratamiento para corregir el trastorno fisiopatológico subyacente mejora los síntomas publicaciones en los que se comparaba la microbiota intestinal de pacientes con SII (principalmente adultos) con la microbiota de personas sanas [7]. Llegaron a la conclusión de que la familia Enterobacteriaceae, la familia Lactobacillaceae y el género Bacteroides habían aumentado, mientras que Clostridiales I, el género Faecalibacterium y el género Bifidobacterium habían disminuido en pacientes con SII frente a testigos sanos [7]. Si bien estas observaciones respaldan la existencia de una microbiota alterada en el SII, existe una importante heterogeneidad en los hallazgos entre distintos estudios, el tamaño de las muestras suele ser pequeño y la mayoría de los estudios se realizaron en atención especializada. Es más, muchos estudios no corrigieron las estadísticas en los análisis múltiples y no tuvieron en cuenta factores alimenticios y un eventual consumo previo de probióticos o antibióticos. Además, no se hallaron diferencias sistemáticas entre los subtipos de heces SII [7]. Sigue sin estar clara la proporción de pacientes con SII en los que se puede observar una composición de la microbiota intestinal alterada.

Asociación temporal de microbiota intestinal alterada con síntomas de SII (B)

La mejor prueba de una asociación temporal entre los cambios en la microbiota intestinal y los síntomas del SII se puede extraer de la entidad clínica del SII postinfección (PI) [8]. Aproximadamente el 10% de los pacientes con enteritis infecciosa padece SII-PI, siendo factores de riesgo el sexo femenino, una edad temprana, un malestar psíquico en el momento de la gastroenteritis y la gravedad de la infección aguda. El desarrollo del SII-PI se asocia a cambios en el microbioma intestinal, así como a alteraciones de la mucosa (inflamación de baja intensidad, hiperplasia de las células entero-endocrinas) [8]. Sin embargo, los cambios de la microbiota en el SII-PI parecen diferir de los descritos en el SII de los pacientes en general.

Correlación entre el nivel de modificación de la microbiota intestinal y la gravedad de los síntomas del SII (C)

Muy pocos estudios han intentado correlacionar la gravedad de los síntomas del SII con el grado de modificación de la composición de la microbiota intestinal, también conocida como «disbiosis». La mayoría de ellos no han logrado identificar correlaciones significativas entre las diferencias en la abundancia o en la composición de la microbiota fecal y en la gravedad de los síntomas del SII [7, 9]. En un amplio subconjunto de pacientes con SII, el grupo de Gotemburgo utilizó el aprendizaje automático para reconocer una firma microbiana intestinal capaz de predecir la gravedad de los síntomas del SII [9], lo que sugiere una relación cuantitativa entre las alteraciones de la microbiota intestinal y la gravedad del SII. Sin embargo, se necesita la confirmación de otros estudios, que quizá deberían incluir muestras de pacientes que no sean de atención especializada, donde la variación en la gravedad de los síntomas pueda ser mayor.

Inducción de los síntomas del SII en personas sanas mediante cambios en la microbiota intestinal (D)

El cuarto criterio de viabilidad, según se describe en el artículo inicial [6], es uno de los más difíciles de cumplir. Existen muy pocos datos adecuados para los diferentes mecanismos fisiopatológicos candidatos, y esto se aplica también a las alteraciones de la microbiota intestinal como mecanismo. La observación más clara se deriva de la aparición del SII tras el tratamiento de una infección no gastrointestinal con antibióticos sistémicos [10]. Todavía se desconoce la naturaleza de la alteración de la microbiota intestinal tras los antibióticos, así como el grado de similitud con la microbiota intestinal en el SII.

Respuesta al tratamiento dirigido a la composición de la microbiota intestinal (E)

Este apartado es el más estudiado a la hora de evaluar los criterios de viabilidad de una composición alterada de la microbiota intestinal como mecanismo fisiopatológico en el SII. Varios indicios apuntan al efecto terapéutico beneficioso de antibióticos poco absorbibles, claramente dirigidos a la microbiota intestinal [11, 12]. Dos estudios con neomicina y cinco ensayos con rifaximina demostraron la eficacia de estos antibióticos de amplio espectro poco absorbibles en pacientes con SII no estreñidos [11, 14]. Además, un ensayo que evaluó la seguridad y la eficacia de repetir el tratamiento con rifaximina confirmó asimismo la viabilidad de esta terapia ante la reaparición de los síntomas [15].

Los probióticos se definen como preparaciones con microrganismos vivos que aportan un beneficio para la salud del anfitrión cuando se administran en cantidades adecuadas. Varios metanálisis confirmaron la eficacia de los probióticos, como grupo, para mejorar los síntomas del SII [11, 16]. Sin embargo, la heterogeneidad de los diseños y de los criterios de valoración del estudio, así como la relativa escasez de estudios con tipos específicos de probióticos impiden llegar a conclusiones sólidas con respecto a preparaciones individuales. Por el contrario, los prebióticos, sustratos que son utilizados de forma selectiva por los microorganismos del anfitrión y que le aportan un beneficio para la salud, no mostraron eficacia alguna en la mejora de los síntomas del SII, según los metanálisis recientes [11, 17].

Probablemente, el trasplante de microbiota fecal es la forma más directa de actuar sobre la microbiota intestinal para controlar los síntomas del SII [18]. Los estudios realizados hasta la fecha han ofrecido resultados de lo más variables, desde la ausencia de efectos hasta beneficios sintomáticos, pero también el empeoramiento de los síntomas, lo que ha generado conclusiones contradictorias en metanálisis [19, 20]. Sin embargo, estudios recientes han demostrado que los cambios en la composición de la microbiota intestinal producidos por el TMF se asocian con un beneficio (transitorio) sintomático, y han señalado que la selección del donante es un aspecto decisivo [21, 22].

TABLA 1
Resumen del cumplimiento de los criterios de verosimilitud para la microbiota intestinal alterada en el SII.

Imagen

Aspectos sin resolver y futuros estudios

En conjunto, los cambios en la composición de la microbiota intestinal parecen cumplir los criterios de viabilidad de relevancia fisiopatológica en el síndrome del intestino irritable [6]. Los hallazgos se resumen en la Figura 2. Sin embargo, hay una clara necesidad de continuar desarrollando los conocimientos y la investigación. Se necesitan más estudios cuantitativos y mejor controlados para caracterizar la microbiota intestinal en el SII y se necesitan testigos que, preferiblemente, deberían incluir también a cohortes grandes de pacientes de atención primaria. Esto permitirá comprender mejor los cambios de la microbiota intestinal en el SII en todos los niveles de atención, y tiene el potencial de confirmar una correlación entre la magnitud de los cambios en la composición de la microbiota intestinal y la gravedad de los síntomas del SII. Además, se necesitarán estudios longitudinales en el SII para seguir determinando la relación temporal entre los cambios en la microbiota intestinal y el patrón y la gravedad de los síntomas a lo largo del tiempo, dentro o fuera del marco de un ensayo de tratamiento.

Sigue siendo necesario realizar ensayos con probióticos de mayor calidad para el SII, con duraciones de tratamiento adecuadas y criterios de valoración validados, similares a los realizados con agentes farmacológicos. Por último, se esperan muchos datos nuevos sobre el uso del TMF en el SII, que potencialmente aclararán las mejores modalidades y la eficacia de esta opción de tratamiento.

Figura 2
Relevancia fisiopatológica de los cambios en la microbiota intestinal el síndrome del intestino irritable.
La composición normal de la microbiota refleja el estado de salud, sin síntomas de SII. Procesos agudos, como una gastroenteritis aguda o la toma de antibióticos sistémicos puede alterar la composición de la microbiota del intestino y provocar síntomas de SII. Esto puede corregirse con terapéuticamente utilizando antibióticos no absorbibles, probióticos o trasplante de microbiota fecal.

Fuentes

1 Lacy BE, Mearin F, Chang L, et al. Bowel disorders. Gastroenterology 2016; 150: 1393-407.e5.

2 Longstreth GF, Thompson WG, Chey WD, et al. Functional bowel disorders. Gastroenterology 2006; 130:1480-91.

3 Bonfrate L, Tack J, Grattagliano I, et al. Microbiota in health and irritable bowel syndrome: current knowledge, perspectives and therapeutic options. Scand J Gastroenterol 2013; 48: 995-1009.

4 Bajaj JS, Barbara G, DuPont HL, et al. New concepts on intestinal microbiota and the role of the non-absorbable antibiotics with special reference to rifaximin in digestive diseases. Dig Liver Dis 2018; 50: 741-9.

5 Margolis KG, Cryan JF, Mayer EA. The microbiota-gut-brain axis: from motility to mood. Gastroenterology 2021; 160: 1486-501.

6 Tack J, Corsetti M, Camilleri M, et al. Plausibility criteria for putative pathophysiological mechanisms in functional gastrointestinal disorders: a consensus of experts. Gut 2018; 67: 1425-33.

7 Pittayanon R, Lau JT, Yuan Y, et al. Microbiota in patients with irritable bowel syndrome-a systematic review. Gastroenterology 2019; 157: 97-108.

8 Barbara G, Grover M, Bercik P, et al. Rome Foundation Working Team Report on post-infection irritable bowel syndrome. Gastroenterology 2019; 156:46-58.e7.

9 Tap J, Derrien M, Törnblom H, et al. Identification of an intestinal microbiota signature associated with severity of irritable bowel syndrome. Gastroenterology 2017; 152: 111-123 e8.

10 Paula H, Grover M, Halder SL, et al. Non-enteric infections, antibiotic use, and risk of development of functional gastrointestinal disorders. Neurogastroenterol Motil 2015; 27: 1580-6.

11 Ford AC, Harris LA, Lacy BE, et al. Systematic review with meta-analysis: the efficacy of prebiotics, probiotics, synbiotics and antibiotics in irritable bowel syndrome. Aliment Pharmacol Ther 2018; 48: 1044-60.

12 Fodor AA, Pimentel M, Chey WD, et al. Rifaximin is associated with modest, transient decreases in multiple taxa in the gut microbiota of patients with diarrhoea-predominant irritable bowel syndrome. Gut Microbes 2019;10: 22-33. 

13 Pimentel M, Chow EJ, Lin HC. Eradication of small intestinal bacterial overgrowth reduces symptoms of irritable bowel syndrome. Am J Gastroenterol 2000; 95: 3503-6.

14 Pimentel M, Chow EJ, Lin HC. Normalization of lactulose breath testing correlates with symptom improvement in irritable bowel syndrome. a double-blind, randomized, placebo-controlled study. Am J Gastroenterol 2003; 98, 412-9.

15 Lembo A, Pimentel M, Rao SS, et al. Repeat treatment with rifaximin is safe and effective in patients with diarrhea-predominant irritable bowel syndrome. Gastroenterology 2016; 151: 1113-21.

16 Li B, Liang L, Deng H, et al. Efficacy and safety of probiotics in irritable bowel syndrome: a systematic review and meta-analysis. Front Pharmacol 2020; 11: 332. 

17 Wilson B, Rossi M, Dimidi E, et al. Prebiotics in irritable bowel syndrome and other functional bowel disorders in adults: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Am J Clin Nutr 2019; 109: 1098-111.

18 Goll R, Johnsen PH, Hjerde E, Diab J, Valle PC, Hilpusch F, Cavanagh JP. Effects of fecal microbiota transplantation in subjects with irritable bowel syndrome are mirrored by changes in gut microbiome. Gut Microbes 2020; 12: 1794263. 

19 Myneedu K, Deoker A, Schmulson MJ, Bashashati M. Fecal microbiota transplantation in irritable bowel syndrome: A systematic review and meta-analysis. United European Gastroenterol J 2019; 7: 1033-41.

20 Ianiro G, Eusebi LH, Black CJ, Gasbarrini A, Cammarota G, Ford AC. Systematic review with meta-analysis: efficacy of faecal microbiota transplantation for the treatment of irritable bowel syndrome. Aliment Pharmacol Ther 2019; 50: 240-8.

21 El-Salhy M, Hatlebakk JG, Gilja OH, et al. Efficacy of faecal microbiota transplantation for patients with irritable bowel syndrome in a randomised, double-blind, placebo-controlled study. Gut 2020; 69: 859-67.

22 Holvoet T, Joossens M, Vázquez-Castellanos JF, et al. Fecal Microbiota transplantation reduces symptoms in some patients with irritable bowel syndrome with predominant abdominal bloating: short- and long-term results from a placebo-controlled randomized trial. Gastroenterology 2021; 160: 145-57.e8.

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Artículos

La microbiota intestinal, ¿una nueva pista para el tratamiento de la diabetes de tipo 2?

Menos diversidad y empobrecimiento en ciertas bacterias, estas son las características de la microbiota intestinal de las personas que presentan una diabetes de tipo 2. Datos valiosos que proporcionan nuevas pistas para prevenir y curar este problema de salud mundial. 

La microbiota intestinal Diabetes de tipo 2

Causa importante de ceguera, insuficiencia renal, accidentes cardiovasculares y amputación1, la diabetes es una enfermedad grave que aparece cuando el páncreas no produce suficiente insulina (diabetes de tipo 1)2 o, en la mayoría de los casos, cuando el organismo desarrolla una resistencia a esta hormona (diabetes de tipo 2, DT2)3. Ante el número de casos de diabetes cuadruplicado estos últimos 40 años y que ahora afecta a más de 420 millones de personas en el mundo1, poderes públicos y organismos internacionales se movilizan para mejorar el acceso a los tratamientos. Desde 1991, el 14 de noviembre se celebra el día mundial para sensibilizar a las poblaciones ante la enfermedad.

Una microbiota específica en caso de DT2…

En este contexto, los investigadores intentan identificar tanto los factores causales como los que son capaces de prevenir la enfermedad. Entre estos factores, se presta cada vez más atención a la microbiota intestinal. Y con razón: su composición se asocia al riesgo de DT2 en varios estudios. En el último, unos investigadores sacaron la artillería pesada y consiguieron reunir a más de 2000 participantes (frente a unos cientos como máximo en los anteriores estudios) con el fin de comparar la microbiota de los pacientes con la de personas no afectadas.

… ya modificada en los estadios precoces

Los resultados son reveladores: se observan menos casos de DT2 en las personas cuya microbiota está diversificada y es rica en ciertas bacterias, capaces de producir un ácido graso de cadena corta particular, el (sidenote: AGCC Los Ácidos Grasos de Cadena Corta son una fuente de energía (combustible) para las células del individuo. Interactúan con el sistema inmunitario y participan en la comunicación entre el intestino y el cerebro. Bibliografia:
Silva YP, Bernardi A, Frozza RL. The Role of Short-Chain Fatty Acids From Gut Microbiota in Gut-Brain Communication. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:25.
)
, un compuesto con efectos beneficiosos sobre el metabolismo y la actividad de las células, y con propiedades antiinflamatorias. Los investigadores fueron más lejos, puesto que demostraron, por primera vez, que estas personas también se ven menos afectadas por la (sidenote: Resistencia a la insulina La resistencia a la insulina, una respuesta alterada de las células a la acción de la insulina (una hormona que ayuda al cuerpo a utilizar el azúcar para obtener energía), provoca una mala regulación de los niveles de azúcar en sangre. Bibliografia:
Inserm. La résistance à l’insuline, une histoire de communication. 2018. 
Centers for disease control and prevention. Diabetes - Resources and Publications -Glossary 
)
, un fenómeno que aparece de forma muy precoz a lo largo del desarrollo de la DT2. ¿Más concretamente? La microbiota ya tiene características específicas en los estadios precoces del desarrollo de la enfermedad.

Estos resultados especialmente esperanzadores aportan nuevos elementos en la comprensión de los factores implicados en el desarrollo de la enfermedad. Mejor todavía, podrían abrir la vía a nuevos tratamientos dirigidos, para pacientes cada vez más numerosos.

Bibliografía
  1. OMS. Diabète. 13 avril 2021.
  2. Centers for disease control and prevention. What is Diabetes - Type 1 Diabetes _ November 16, 2021. https://www.cdc.gov/diabetes/basics/type1.html
  3. Centers for disease control and prevention. Wh at is Diabetes - Type 2 Diabetes. November 16, 2021. https://www.cdc.gov/diabetes/basics/type2.html 
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¿Menor riesgo de diabetes en caso de microbiota diversificada?

Un nuevo estudio que reúne a más de 2000 sujetos muestra que la diversidad de la microbiota intestinal y la abundancia de 12 taxones productores de butirato se asocia a un menor riesgo de diabetes de tipo 2 e insulinorresistencia.

Diabetes de tipo 2

Aunque los estudios ya habían registrado asociaciones entre la microbiota intestinal y la diabetes de tipo 2 (DT2), las muestras fueron limitadas y los taxones implicados todavía están sujetos a debate (resultados no siempre reproducibles, falta de potencia, etc.). Por eso, los investigadores iniciaron un estudio amplio, que reunió a 2166 sujetos procedentes de 2 cohortes neerlandesas, sobre las asociaciones entre la composición de la microbiota intestinal —analizada por amplificación y secuenciación del ARN de 16S bacteriano presente en las heces— y la DT2 —casos objetivados por 2 médicos a partir de los criterios de la OMS (glucemia, toma de medicamentos antidiabéticos...).

Aunque transversales (es decir, datos sobre la microbiota y la DT2 recogidos al mismo tiempo), los análisis se ajustaron para numerosos factores de confusión: aporte energético, índice de masa corporal, nivel de educación... Otra fuerza y aspecto innovador del estudio: medir las asociaciones entre la microbiota y la resistencia a la insulina (RI), establecida a partir de la glucemia y la insulinemia en ayunas, un marcador subclínico que indica una etapa precoz de la patogenia de la DT2.

La diversidad de la microbiota, ¿factor protector?

Varios índices que miden la (sidenote: Diversidad α Una medida que indica la diversidad de una sola muestra, es decir, el número de especies diferentes presentes en un individuo. Hamady M, Lozupone C, Knight R. Fast UniFrac: facilitating high-throughput phylogenetic analyses of microbial communities including analysis of pyrosequencing and PhyloChip data. ISME J. 2010;4:17-27. https://www.nature.com/articles/ismej200997 ) de la microbiota se asociaban a una menor RI, así como a una prevalencia reducida de DT2. La (sidenote: diversidad β Una medida que indica la diversidad de especies entre las muestras, permite evaluar la variabilidad de la diversidad de la microbiota entre los sujetos. Hamady M, Lozupone C, Knight R. Fast UniFrac: facilitating high-throughput phylogenetic analyses of microbial communities including analysis of pyrosequencing and PhyloChip data. ISME J. 2010;4:17-27. https://www.nature.com/articles/ismej20099 ) , por su parte, se asociaba a la RI. Finalmente, la abundancia de 7 taxones —pertenecientes a las familias Christensenellaceae y Ruminococcaceae o al género Marvinbryantia— se asociaban a un riesgo reducido de RI, y la abundancia de otros 5 taxones —familias de Clostridiaceae, Peptostreptococcaceae o géneros Clostridium sensu stricto, Intestinibacter y Romboutsia— a un riesgo menor de DT2.

Taxones productores de butirato que reducen el riesgo de DT2

Estos 12 taxones, 10 de los cuales se asociaron por primera vez a un riesgo reducido de DT2 o de RI, son conocidos por producir butirato, un ácido graso de cadena corta procedente de la degradación de las fibras alimentarias por las bacterias. El aumento de la actividad mitocondrial, la mejora del metabolismo energético y la reducción de la endotoxemia y la inflamación son mecanismos sugeridos para explicar sus efectos. Sin embargo, su papel en el metabolismo de la glucosa y la prevención de la diabetes está por validar mediante estudios ad hoc.

Las asociaciones observadas entre la diversidad de la microbiota y la abundancia de bacterias que producen butirato, por una parte, y el riesgo más bajo de RI y DT2, por otra parte, aportan una nueva perspectiva en el estudio de la etiología, la patogenia y el tratamiento de la DT2.

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Flora, microbiota y microbioma: falsos amigos y auténticos sinónimos

La lengua es como la moda. Lo que estaba en boga hace veinte años ya es obsoleto… ¡hasta que quizás se invierta la tendencia! Antaño muy utilizado, el término de «flora» (implícitamente, la flora intestinal) dio progresivamente paso a las microbiotas en plural, porque las hay no solo en el intestino, sino también en la nariz, la boca, la vagina, la piel... Sin embargo, esta palabra no debe confundirse con el microbioma… Profundicemos en un debate que no es solo semántico.

En cuanto nos adentramos en lo infinitamente pequeño que habita en nuestro cuerpo, invariablemente surgen palabras del vocabulario que no se han definido claramente… o que no se utilizan correctamente. Comencemos pues por plantear algunas definiciones.

De la antigua flora...

El término de «flora» sin duda es el más antiguo. En general, se refería al aparato digestivo (se hablaba de flora intestinal) y designaba, según el diccionario médico Larousse, al «conjunto de microorganismos presentes normalmente en el intestino». En aquel entonces, se pensaba que esta flora contenía sobre todo bacterias1. Por lo tanto, cuando se escribía «flora», se hacía referencia, en general, a la población bacteriana que habita en nuestras entrañas.

… a la microbiota actual

La ciencia seguía progresando y esta visión de la «flora» resultaba demasiado simplista. Por una parte, nuestro aparato digestivo está lejos de albergar solo bacterias: viven ahí también virus, hongos (incluidas levaduras), parásitos...2

(¡pues no, la orina no es estéril!) —por citar solo algunos— poseen cada uno una «flora»...3

Por ello, poco a poco se ha impuesto otro término, el de «microbiota», que abarca sin ambigüedad todas las comunidades de microorganismos (no solo las bacterias). Hay que añadirle siempre un adjetivo que precise su localización (microbiota cutánea, bucal, etc.). Porque, evidentemente, cada una de estas microbiotas tiene su propia composición. 

¿Y el microbioma?

A veces, la diferencia pende de un hilo, o más bien de una letra. Una sola letra separa la «microbiota» del «microbioma». Sin embargo, estos dos términos son falsos amigos. El primero designa la población establecida en una determinada zona del organismo (bacterias, virus...), mientras que el segundo se refiere a una realidad muy diferente: el material genético de esta comunidad tomada en su conjunto, es decir todo lo que sus microorganismos son capaces de hacer (producir moléculas, fabricar determinados tipos de membranas). Es un poco como si se pusieran todos los microorganismos de una microbiota en una batidora para olvidar cada individualidad y considerar solo el material genético de esta sopa de microorganismos. Si tuviéramos que compararlo con un pueblo, la microbiota sería la lista de los habitantes, y el microbioma, la lista de lo que todos los individuos colectivamente saben hacer (fabricar pan, construir una casa...).

 

¡Cuidado con las confusiones!

El problema es que la lengua inglesa utiliza a menudo sin distinción «microbiota» y «microbioma». De manera que algunos artículos traducidos a partir de trabajos publicados en inglés confunden los dos términos... Ahora le hemos dado las armas necesarias para distinguirlos.

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Puntos destacados: Inmunidad cutánea

skin microbiota

Se han observado una disbiosis cutánea e intestinal así como una desregulación del sistema inmunitario durante el desarrollo de la dermatitis atópica, que es una enfermedad compleja y multifactorial.8

2 La dermatitis atópica se caracteriza por la activación de linfocitos de tipo 2 que desencadenan una respuesta inmune hiperactiva y exagerada. (9)

INFLAMACIÓN

La dermatitis atópica es una enfermedad inflamatoria crónica de la piel que se manifiesta en forma de brotes periódicos.9 La inflamación observada es la consecuencia de una desregulación del sistema inmunitario.9

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Puntos destacados: Inmunidad respiratoria

Pulmonary Tract Microbiota

El eje de comunicación bidireccional entre el intestino y los pulmones, llamado “eje intestino-pulmón”, influye en el estado inmunitario de los dos órganos.

La microbiota pulmonar ejerce una influencia en la microbiota intestinal y viceversa. Ambas pueden tener efectos sobre las enfermedades respiratorias.4

1 Uno de los factores que controlan la eficacia de las vacunas podría ser la microbiota intestinal. (5)

DISBIOSIS

Durante las infecciones respiratorias virales se observa una disbiosis pulmonar e intestinal.6 Según una definición común, una disbiosis es una alteración de la composición y el funcionamiento de la microbiota debido a un conjunto de factores ambientales e individuales que perturban el ecosistema microbiano.7

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Puntos destacados: Inmunidad Intestinal

La microbiota desempeña un papel crítico en el desarrollo y la educación de los componentes de los sistemas inmunitarios innato y adaptativo del huésped, mientras que el sistema inmunitario organiza el mantenimiento de la simbiosis entre el huésped y la microbiota. Es fundamental mantener la homeostasis entre la microbiota intestinal y el sistema inmunitario porque algunos factores determinantes que interfieren con el establecimiento de la microbiota intestinal del recién nacido (antibióticos, etc.) pueden tener consecuencias negativas para la salud

80% Al menos el 80 % de las células productoras de Ig del cuerpo se sitúan en el intestino (2)

MOCO

La capa de moco intestinal se encuentra en la interfaz crucial entre el huésped y la microbiota intestinal. Su alteración provoca un aumento de la penetración o el paso de bacterias potencialmente dañinas que luego pueden causar inflamación e infecciones.3

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Palabras de expertos: Pr. Brigitte Dréno

La dermatitis atópica (DA) es una enfermedad inflamatoria crónica de la piel que se manifiesta en forma de brotes periódicos. Se trata de una enfermedad alérgica, al igual que el asma, la rinitis alérgica o la conjuntivitis alérgica. La DA causa lesiones rojas y exudativas mal definidas en ciertas zonas de la piel tales como el pliegue del codo o la parte trasera de la rodilla, aunque en ocasiones puede afectar la cara o el resto del cuerpo. La DA suele aparecer durante la primera infancia, pero puede persistir hasta la edad adulta. Es una enfermedad compleja y multifactorial cuyas causas incluyen predisposición genética (mutación de una proteína cutánea llamada filagrina), alteración de la barrera cutánea, disbiosis cutánea e intestinal, así como desregulación del sistema inmunitario.

La DA afecta a entre el 15 % y el 20 % de los niños y al 10 % de los adultos en los países «desarrollados». El número de casos ha aumentado considerablemente en las últimas décadas debido a la contaminación atmosférica y al contacto con alérgenos.1

¿Cuales son los factores que desencadenan los brotes?

Varios factores pueden desencadenar brotes de dermatitis atópica, tales como el estrés, la contaminación, el frío, la humedad, ciertos alérgenos (polen), ciertos medicamentos, la ropa de lana y ciertos cosméticos a base de plantas o aceites esenciales. 

La dermatitis atópica es una enfermedad compleja y multifactorial cuyas causas incluyen predisposición genética, alteración de la barrera cutánea, disbiosis cutánea e intestinal, y desregulación del sistema inmunitario.

Pr. Brigitte Dréno

¿Qué sabemos de la relación entre la dermatitis atópica, la microbiota y la inmunidad?

Desde el punto de vista fisiopatológico, la DA se caracteriza por una alteración de la barrera cutánea, una disbiosis cutánea e intestinal y una desregulación del sistema inmunitario acompañada de activación de los linfocitos Th2. Dicha desregulación del sistema inmunitario provoca un fuerte aumento de las citocinas que, a su vez, desencadenan reacciones inflamatorias.2

Una alteración de la barrera cutánea constituye el punto de partida de una disbiosis cutánea que se caracteriza por una reducción de la diversidad bacteriana y por la proliferación de Staphylococcus aureus. La penetración de alérgenos provoca la activación de queratinocitos y la producción de interleucinas (IL-33, IL-25, TSLP), lo que conduce a la diferenciación de los linfocitos Th2. Estos a su vez secretan citocinas proinflamatorias (IL-4, IL-5 e IL-13) características de la inflamación de tipo 2 (Fig 9), las cuales activan directamente los nervios sensoriales y desencadenan el prurito.

Debido a las lesiones crónicas, la barrera cutánea no se repara correctamente y se vuelve más espesa por la inflamación. También se produce un aumento gradual de las citocinas y de los linfocitos Th (Th1, Th2, Th22) que secretan citocinas y contribuyen a la destrucción de queratinocitos. Por último, una disbiosis intestinal puede intervenir en el mecanismo fisiopatológico de la dermatitis atópica.3

FIGURA 9: Patogenia, principales mecanismos y fisiopatología de la dermatitis atópica.


Adaptado de Sugita K et al, 20204

¿Qué le han enseñado los últimos descubrimientos sobre la microbiota? ¿ha cambiado su práctica?

Los descubrimientos recientes sobre la microbiota me han permitido entender mejor la importancia del mantenimiento y la reparación de la barrera cutánea para controlar la inflamación. Como tratamiento sistémico, recomiendo a mis pacientes que utilicen un gel de baño que preserva el pH de la piel (pH ~5, evitando los productos de pH alcalino), así como una crema hidratante y cosméticos personalizados. Los nuevos hallazgos también nos ayudan a conocer mejor el sistema inmunitario de la piel y a respetar la microbiota cutánea.

La desregulación del sistema inmunitario característica de la dermatitis atópica provoca un fuerte aumento de las citocinas que, a su vez, desencadenan reacciones inflamatorias.2

Pr. Brigitte Dréno

¿Qué piensa del uso de probióticos para tratar la da o evitar recidivas?

Existen muchas formas de reequilibrar la microbiota cutánea en la dermatitis atópica (probióticos, prebióticos, simbióticos, etc.)5, pero en mi opinión, la estrategia más prometedora es aquella basada en posbióticos. Los posbióticos son preparaciones de microorganismos inanimados o de sus componentes, que ejercen efectos beneficiosos en la salud del huésped.6 Son capaces de restaurar la barrera cutánea mediante un efecto antiinflamatorio que favorece la recolonización bacteriana, por lo que tienen efectos a largo plazo sobre la microbiota. Los probióticos o prebióticos orales constituyen otra estrategia interesante para regular el sistema intestinal, el cual desempeña a su vez una función general de modulación del sistema inmunitario.7

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Cómo actuar de manera selectiva en la microbiota intestinal para optimizar la eficacia de las vacunas

por la Dra. Genelle Healey

Photo : Vaccination after antibiotic therapy: effect on immunity and role of the microbiota

Desde que comenzó la pandemia de COVID-19, nunca había sido tan obvia la necesidad de inducir una inmunidad sólida y duradera con vacunas.20 Sin embargo, las respuestas inmunes inducidas por las vacunas son extremadamente variables de un individuo a otro y muchos factores pueden alterar la inmunogenicidad y la eficacia de las vacunas21 (Fig 8).
Así pues, es de importancia crítica comprender mejor los factores que determinan las variaciones de eficacia de las vacunas.

Las respuestas inmunes inducidas por las vacunas son extremadamente variables de un individuo a otro y muchos factores podrían alterar la inmunogenicidad y la eficacia de las vacunas. Uno de estos factores es la microbiota intestinal.20

Uno de los factores que controlan la eficacia de las vacunas es la microbiota intestinal.21 Resulta interesante observar que ciertos perfiles de la microbiota intestinal (esto es, mayor abundancia de Actinobacteria, Clostridium cluster XI y Proteobacteria) se asocian con mejores respuestas a las vacunas contra otros virus como el VIH y el rotavirus.22-26

Además, un estudio reciente reveló que la disbiosis intestinal inducida por antibióticos provocó una alteración de las respuestas inmunes a la vacuna antigripal, a saber, una reducción de la producción de anticuerpos neutralizantes y concentraciones de anticuerpos más bajas en respuesta a la vacunación.27 Este y otros estudios similares demuestran el papel importante que desempeña la microbiota intestinal en la eficacia de las vacunas.23,28

FIGURA 8: Factores que podrían alterar la inmunogenicidad o eficacia de las vacunas, incluidos factores individuales intrínsecos, conductuales, ambientales, nutricionales y perinatales.

Se ha demostrado que la mayoría de estos factores también influyen en la composición de la microbiota intestinal y en la inmunidad basal. La inmunogenicidad de las vacunas también depende de factores específicos de cada vacuna.

Adaptado de Lynn DJ et al, 202120

Hasta la fecha, ningún estudio ha investigado el impacto que puede tener la microbiota intestinal sobre la eficacia de la vacuna contra el SARS-CoV-2. Sin embargo, parece probable que los individuos con disbiosis intestinal estén expuestos a un mayor riesgo de presentar respuestas relativamente débiles a las vacunas. Por lo tanto, en el futuro, será de importancia crítica investigar si existen perfiles específicos de la microbiota capaces de afectar la eficacia de la vacuna contra el SARS-CoV-2.

Bibliografia

20 Lynn DJ, Benson SC, Lynn MA, Pulendran B. Modulation of immune responses to vaccination by the microbiota: implications and potential mechanisms. Nat Rev Immunol. 2021 May 17:1–14.

21 de Jong SE, Olin A, Pulendran B. The Impact of the Microbiome on Immunity to Vaccination in Humans. Cell Host Microbe. 2020 Aug 12;28(2):169-179. 

22 Harris VC, Armah G, Fuentes S, et al. Significant Correlation Between the Infant Gut Microbiome and Rotavirus Vaccine Response in Rural Ghana. J Infect Dis. 2017 Jan 1;215(1):34-41. 

23 Uchiyama R, Chassaing B, Zhang B, et al. Antibiotic treatment suppresses rotavirus infection and enhances specific humoral immunity. J Infect Dis. 2014 Jul 15;210(2):171-82.

24 Huda MN, Lewis Z, Kalanetra KM, et al. Stool microbiota and vaccine responses of infants. Pediatrics. 2014 Aug;134(2):e362-72. 

25 Cram JA, Fiore-Gartland AJ, Srinivasan S, et al. Human gut microbiota is associated with HIV-reactive immunoglobulin at baseline and following HIV vaccination. PLoS One. 2019 Dec 23;14(12):e0225622. 

26 Harris V, Ali A, Fuentes S, et al. Rotavirus vaccine response correlates with the infant gut microbiota composition in Pakistan. Gut Microbes. 2018 Mar 4;9(2):93-101.

27 Hagan T, Cortese M, Rouphael N, et al. Antibiotics-Driven Gut Microbiome Perturbation Alters Immunity to Vaccines in Humans. Cell. 2019 Sep 5;178(6):1313-1328.e13. 

28 Harris VC, Haak BW, Handley SA, et al. Effect of Antibiotic-Mediated Microbiome Modulation on Rotavirus Vaccine Immunogenicity: A Human, Randomized-Control Proof-of-Concept Trial. Cell Host Microbe. 2018 Aug 8;24(2):197-207.e4. 

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La hipótesis de la higiene y la pandemia de COVID-19

por la Dra. Genelle Healey

La COVID-19 es una enfermedad respiratoria extremadamente contagiosa causada por el nuevo virus SARS-CoV-2 (coronavirus 2 del síndrome respiratorio agudo severo) que afecta principalmente al aparato respiratorio. Sin embargo, algunos pacientes también han padecido síntomas digestivos (diarrea, estreñimiento, náuseas).14

Estudios preliminares revelaron que la microbiota intestinal presenta una alteración en los pacientes con COVID-19 y que su composición muestra una estrecha correlación con el grado de severidad de la infección, lo cual tiende a indicar que existe una interacción entre la microbiota intestinal y el pulmón en respuesta a la infección por el SARS-CoV-2.15

Durante las últimas décadas se ha producido una reducción importante de la diversidad microbiana e incluso la extinción definitiva de microbios ancestrales debido a mejoras en la higiene (p.ej. lavado de manos y uso de gel desinfectante), al consumo de medicamentos modernos (p.ej., antibióticos) y al estilo de vida urbano.17

Nótese que los cambios en el estilo de vida adoptados para frenar la pandemia de COVID-19 también podrían tener repercusiones negativas en la microbiota intestinal de personas que no están infectadas.16

Estos cambios en la higiene y el aumento correspondiente de la incidencia de distintas enfermedades autoinmunes y alérgicas18,19 han dado lugar a la hipótesis de una relación causal entre los dos fenómenos (hipótesis de la higiene). En particular, las prácticas introducidas para impedir la propagación de la COVID-19 (distanciamiento físico, lavado de manos, uso de gel desinfectante, restricciones de movilidad y uso de mascarillas) conducirán probablemente a la desaparición de otros microbios intestinales importantes.16

Conjuntamente, las medidas sanitarias profilácticas introducidas debido a la COVID-19 podrían producir daños colaterales en la microbiota intestinal y tener efectos a largo plazo sobre la salud, sobre todo en los niños nacidos justo antes de la pandemia o durante la misma.16 El uso de estrategias capaces de mejorar la diversidad microbiana y restablecer el equilibrio sano de la microbiota podría evitar repercusiones negativas de las prácticas de higiene reforzadas que se introdujeron para impedir la propagación de la COVID-19.

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