01 Jun 2021

Conociendo a la microbiota intestinal



Monograficos Nutrinews

Se denomina flora o microbiota intestinal al conjunto de bacterias que viven en el intestino, en una relación de simbiosis tanto de tipo comensal como de mutualismo. Este conjunto forma parte de la microbiota normal.

La microbiota TIG de mamíferos comprende aproximadamente 1014 microorganismos e incluye una amplia diversidad de especies microbianas. El TGI es el órgano más densamente colonizado y comprende varias secciones con diferentes condiciones ambientales y perfiles microbianos.

 

Estos microorganismos están asociados con una amplia gama de funciones dentro del hospedador, incluyendo:

  • Fermentación de macronutrientes complejos
  • Producción de nutrientes y vitaminas
  • Fermentación celular
  •  Protección contra patógenos
  • Mantenimiento del equilibrio del sistema inmunológico
  •  Metabolismo fisiológico en órganos distal tejidos

El crecimiento, el desarrollo y la homeostasis fisiológica del intestino están íntimamente relacionados con la interacción microbiana con la mucosa intestinal y con la “intercomunicación” indirecta entre el huésped y los metabolitos microbianos.

>Además, el metabolismo de la microbiota es un factor clave para la síntesis de vitamina K, algunas vitaminas del complejo B, la absorción de calcio, magnesio y hierro y la biotransformación de los ácidos biliares.

Muchas especies animales dependen muy estrechamente de su flora huésped. Por ejemplo, sin ella, los rumiantes no serían capaces de digerir la celulosa, ni las termitas de alimentarse de madera, ya que no son ellas mismas, sino su flora, las que son capaces de procesar este tipo de alimentos.

La presencia del rumen, con una enorme capacidad para albergar diversas categorías de microorganismos, proporciona a los animales rumiantes sobre los no rumiantes la ventaja de poder aprovechar los materiales compuestos por celulosa, obteniendo la energía a través de ácidos grasos volátiles (como acetato, propionato, butirato, etc. ) generados por la degradación y la fermentación anaerobia la fibra.

  • En otras especies, como aves y cerdos, la dependencia no es tan radical, pero sí es importante. Ayudan en ocasiones a la absorción de nutrientes y forman un ecosistema complejo que se autorregula y se mantiene en equilibrio.

En los animales no rumiantes (aves de corral, cerdos, caballos, perros) el intestino grueso, especialmente el ciego, es el sitio primario para millones de microfloras que pertenecen a diversos grupos.

La flora de los animales adultos está influenciada por una serie de factores:

  • Intrínsecos: secreciones intestinales
  • Extrínsecos: dieta, estrés, antibióticos y alimentos con componentes prebióticos o con organismos probióticos

Por otro lado, la población microbiana es muy sensible a los antibióticos, que son los principales causantes de su destrucción cuando ocurre.

  • En virtud de un entorno único disponible en términos de nutrientes, pH, interacción y temperatura, en el tracto gastrointestinal, tanto la microflora beneficiosa como la perjudicial obtienen un nicho para su crecimiento y multiplicación.
Los animales libres de gérmenes presentan grandes diferencias fisiológicas en comparación a un animal convencional. Esto demuestra la importancia de la relación simbiótica entre el huésped y la microbiota:

>El tracto intestinal de los animales libres de gérmenes poseen vellosidades más cortas, lámina propia más fina y una tasa de recambio celular disminuida.

>Estos animales son altamente ineficientes en el proceso de absorción de nutrientes.

>El ciego se encuentra muy distendido, con grandes cantidades de moco intestinal y, en consecuencia, las heces son más pastosas.

La presencia y el tipo de microbiota del tracto gastrointestinal, estimula la maduración del epitelio de una manera orquestada.

La microbiota contribuye en la renovación de la mucosa intestinal y promueve la resistencia a microorganismos patógenos.

Producción de ácidos grasos de cadena corta

Una de las contribuciones cruciales de la microbiota intestinal es la producción de ácidos grasos de cadena corta (AGCC) principalmente acetato, propionato y butirato, que desempeñan un papel crucial en la regulación de la expresión génica en los colonocitos. Los productos finales de la fermentación, como el butirato, pueden actuar como fuente de energía para los colonocitos, incluso cuando se dispone de sustratos competidores (por ejemplo, glucosa y glutamina).

Además, el crecimiento de organismos patógenos puede inhibirse mediante la producción de AGCC; estos reducen el pH luminal y, por lo tanto, inhiben la degradación de péptidos y la formación resultante de compuestos tóxicos, como amoníaco, aminas y compuestos fenólicos, y suprime la actividad de enzimas bacterianas indeseables.

Los AGCC pueden estimular la proliferación y diferenciación de las células epiteliales intestinales in vivo, la inducción de la secreción de mucina y la producción de péptidos antimicrobianos.

 

Por lo tanto, la modulación de la microbiota intestinal se ha convertido en una técnica destacada para mejorar la salud del huésped, proteger contra infecciones y enfermedades y producir importantes vitaminas y energía.

Los microorganismos intestinales también producen otros metabolitos, como lactato, piruvato, etanol y succinato.

 

Clasificación de la microflora intestinal

Sin tener en cuenta el patrón específico de utilización del sustrato (celulosa, hemicelulosa, proteína, lípidos, pectina, etc.) o las características bioquímicas, la microflora del tracto gastrointestinal podría agruparse en dos categorías principales:

  • Microflora patógena o perjudicial
  • Microflora no patógena o benéfica

Las bacterias patógenas incluye Escherichia coli, Streptococcus faecalis, Salmonella enterica, Clostridium perfringens, etc.

Los principales miembros de la clase beneficiosa son Lactobacillus y Bifidobacteria.

 

Inhibición de la flora patógena

La microbiota intestinal está involucrada en la producción de diferentes tipos de péptidos antibacterianos, como las bacteriocinas, y en la regulación de la producción de mucina intestinal por las células caliciformes, que regulan aún más la adhesión de bacterias patógenas a las células epiteliales.

La microflora involucrada en la formación de varios metabolitos tóxicos son:

  • Escherichia coli y Clostridium spp. (amoníaco, aminas, nitrosaminas, fenol, indol, aglicona, ácidos biliares secundarios)
  • Bacteroides spp., Streptococcus fecalis (nitrosaminas, aglicones, ácidos biliares secundarios)
  • Proteus spp. (amoníaco, aminas e indoles)

 

Utilización de prebióticos

Durante décadas, diferentes estrategias nutricionales, prebióticos, probióticos, agentes antimicrobianos y trasplante de microbiota fecal han mostrado un potencial significativo para dar forma a la microbiota intestinal de los animales. A este respecto, los resultados de varios estudios indicaron que los prebióticos dietéticos tienen el potencial de modular las infecciones al alterar la población de la microbiota intestinal (Pham et al. , 2018).

Sin embargo, solo unos pocos compuestos de carbohidratos se han considerado prebióticos que desempeñan un papel en el enriquecimiento de Lactobacillus spp. y/o Bifidobacterium spp., incluidos:

  • Fructo-oligosacáridos (FOS)
  • Inulina
  • Galacto-oligosacáridos (GOS)
  • Lactulosa 

Además, los prebióticos pueden afectar el microambiente intestinal y la utilización de otros ingredientes y compuestos dietéticos no digeridos, como antibióticos, minerales y vitaminas.

Estudios recientes revelaron que las bifidobacterias no solo respondían selectivamente a compuestos prebióticos específicos, sino que también modulaban otros grupos de bacterias, incluyendo Faecalibacterium prausnitzii  y Anaerostipes spp., (Dewulf et al., 2013; Vandeputte et al., 2017).

 

Los prebióticos no se digieren en el tracto gastrointestinal superior y se cree que son fermentados por bacterias residenciales selectivas una vez que llegan al colon.

También se ha demostrado que los prebióticos, como los oligosacáridos, aumentan la integridad de la mucosa intestinal al mejorar la altura de las vellosidades.

Conclusiones

La salud gastrointestinal está influenciada por un ecosistema intestinal equilibrado a través de la homeostasis de la digestibilidad y absorción de nutrientes, la inmunomodulación y la alteración de la microbiota intestinal.

La importancia del consumo de prebióticos surge de su capacidad para estimular selectivamente el crecimiento y la multiplicación de bifidobacterias y lactobacilos en el intestino posterior, lo que a su vez suprime la actividad de las bacterias patógenas y reduce la concentración de productos de fermentación tóxicos en el tracto gastrointestinal

 



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