¿Qué es la microbiota?
La microbiota normal o microbioma es el conjunto de microorganismos -bacterias, arqueas, protozoos, virus y hongos (levaduras)- que se localizan de manera normal en nuestro intestino, el grueso sobre todo, y otros lugares de nuestro organismo. Anteriormente se la denominaba flora intestinal, nombre incorrecto que dejó de utilizarse, ante la consideración de que las bacterias, componentes principales y mayoritarios de la microbiota, constituyen un reino independiente de la naturaleza, distinto del reino vegetal.
Imagen del interior del intestino
Los componentes de la microbiota establecen con nuestro organismo una relación de simbiosis, es decir, aprovechan nuestro medio interno como su propio hábitat para vivir y reproducirse, pero a cambio nos ofrecen una serie de ventajas: nos ayudan a digerir los nutrientes, producen vitaminas y nos protegen contra la colonización de microorganismos patógenos, por decir algunas. Tenemos unos 100 billones de microorganismos, más que células en todo el cuerpo, lo que da idea de la importancia que pueden llegar a tener en todos los procesos fisiológicos de nuestro organismo, siendo cruciales para el correcto funcionamiento y salud del huésped que los acoge.
Microbioma o genoma extendido
El término microbioma, usado por primera vez por J. L. Mohr en 1952, empezó a utilizarse de manera habitual desde que fue definido de una manera más precisa por Whiggs et al en 1988, refiriéndose a “una comunidad microbiana característica que ocupa un hábitat razonablemente bien definido que tiene propiedades fisicoquímicas distintas. El término, por tanto, no sólo se refiere a los microorganismos implicados, sino que también abarca su teatro de actividad”. Es decir, que no sólo hay que tener en cuenta a los microorganismos, sino considerar también sus genomas y los distintos metabolitos que producen, además de las condiciones ambientales a las que están sometidos y su interrelación con el organismo del huésped.
Por tanto, gracias a la microbiota multiplicamos de una manera increíble la cantidad de genomas que hay en nuestro cuerpo, obteniendo una información genética añadida a la propia, trabajando toda ella de modo conjunto por un correcto equilibrio de nuestro medio interno. Este microbioma interviene en funciones tales como la expresión de genes, el mantenimiento de la correcta permeabilidad de la mucosa intestinal evitando la entrada de bacterias, virus, toxinas o alergenos, y la prevención de enfermedades (infecciones, alergias, enfermedades autoinmunes, cáncer...). Es por eso que el microbioma también ha sido llamado «el genoma extendido».
Eje microbiota-intestino-cerebro
Sin embargo hablábamos en el título de este escrito sobre la influencia de la microbiota en nuestro estado anímico, nuestras emociones y también en nuestra salud mental, pero: ¿cómo es esto posible? La clave está en que en el intestino también tenemos neuronas -células nerviosas, que constituyen lo que se ha dado en llamar el sistema nervioso entérico-, y las bacterias producen toda una serie de neurotransmisores -GABA, serotonina, dopamina, norepinefrina, acetilcolina- y neuropéptidos que interaccionan con ellas.
Como consecuencia de esta interacción pueden modularse los niveles de estos neurotransmisores, como puede ser el caso de la serotonina también llamada hormona de la felicidad, que van a condicionar nuestro estado anímico, memoria, capacidad de atención, razonamiento y tolerancia al estrés. Para constatar la importancia de la interacción microbiota-intestino-cerebro, basta decir que el 90% de la serotonina se produce en el intestino. La información que circula entre el cerebro y el intestino y viceversa, lo hace a través el nervio vago en un 80% y a través del torrente sanguíneo en un 20%.
Relación bidireccional intestino-cerebro y cerebro intestino. Homestasis.
Esta intervención, de la microbiota/microbioma en los mecanismos reguladores para el mantenimiento de la salud, hay que englobarla dentro de los mecanismos fisiológicos más generales que tiene el organismo para mantenerse estable frente a los cambios del entorno a los que se ve sometido, y que se conocen con el nombre de homeostasis.
Todo apunta a que la microbiota/microbioma también forma parte, y muy importante, de esta homeostasis. Se ha observado en múltiples estudios, que una alteración de la microbiota origina inflamación intestinal y pensamientos negativos. De manera inversa, los pensamientos negativos originan inflamación intestinal y alteraciones de la microbiota. Así que esta interacción intestino-cerebro va a ser fundamental para el mantenimiento de nuestro bienestar emocional y nuestra salud mental. No siempre se va a poder establecer una clara relación de causa-efecto, pero lo indudable es la existencia de esta bidireccionalidad: las personas que padecen ansiedad o depresión, tienen una microbiota disminuída y con una menor variedad de bacterias, mientras que las personas optimistas y de naturaleza alegre, tienen una microbiota más rica y variada.
A la vista de todo ello, cobra sentido la pregunta que realizaban sistemáticamente los médicos antiguos -hasta mediados del siglo XX- en sus visitas, sobre el estado de las deposiciones de sus pacientes; pregunta que, por cierto, los médicos naturistas y homeópatas nunca han dejado de hacer.
Intestino, el segundo cerebro.
En nuestro organismo tenemos un sistema nervioso central (SNC) -localizado principalmente en la cavidad craneal-, que desde el punto de vista funcional calificamos como somático, pues nos permite realizar todo tipo de acciones voluntarias. Y tenemos un sistema nervioso periférico -localizado principalmente fuera de la cavidad craneal-, que funcionalmente calificamos como autónomo (SNA) pues se regula de modo independiente de nuestra voluntad. Dentro del sistema nervioso autónomo es donde englobamos el sistema nervioso entérico (SNE) -localizado en el intestino-, el sistema nervioso simpático -ganglios nerviosos simpáticos- y el sistema nervioso parasimpático -nervio vago-.
El sistema nervioso intestinal es tan completo que se le ha denominado el segundo cerebro. Al igual que el SNC, posee sus plexos neuronales y sus células de glía -células inmunes-, constituyendo una complejísima red neuronal, con 100 millones de neuronas, tantas como la médula espinal. Está comunicado con los sistemas simpático y parasimpático, a través de los que recibe y envía información, y que le permiten interactuar con el sistema nervioso central. Sin embargo el alto grado de complejidad y estructuración de su red neuronal, le permiten también operar de forma autónoma.
Funciones endocrinas, inmunológicas y metabólicas del intestino y de la microbiota.
Para conseguir un equilibrio dinámico frente a los continuos cambios de nuestro medio y entorno vital, nuestro organismo cuenta con una serie de sistemas de control interrelacionados, que son el sistema nervioso, el sistema endocrino y el sistema inmune. Hemos hablado ya del sistema nervioso, así que vamos a comentar algo del sistema endocrino y del sistema inmune.
Pues bien, el intestino dispone también de un potente sistema endocrino, con células como las enteroendocrinas, productoras de hormonas que van a controlar múltiples procesos digestivos. Las células enteroendocrinas, predominan en el ileon y en el colon, aunque están dispersas por todo el tracto intestinal y liberan hormonas intestinales como la secretina, colecistoquinina, péptido inhibidor gástrico y motilina. Tienen funciones relacionadas con la motilidad y la secreción gastrointestinal, la absorción, la defensa immune local, la proliferación celular y el apetito. Cada célula tiene una fución específica, y así tenemos, por ejemplo, las células GLP-1 y las células PYY, que secretan los péptidos GLP-1 y PYY respectivamente, relacionados ambos con el control del apetito.
En el intestino hay una gran cantidad de células inmunes y la microbiota interacciona con ellas a través de los patrones moleculares asociados a patógenos. Estos patrones son lipopolisacáridos de la membrana celular de las bacterias, y son la forma de presentación de la microbiota frente al sistema inmune intestinal. Los lipopolisacáridos interactúan con los receptores celulares de reconocimiento de patrones de las células de la inmunidad innata (neutrófilos, eosinófilos, basófilos, mastocitos, monocitos, macrófagos, células dendríticas y células NK), las activan y ellas responden de manera distinta según el microorganismo identificado sea patógeno o simbiótico: activación de linfocitos T, producción de inmunoglobulinas por los linfoncitos B, liberación de citoquinas proinflamatorias e inmunorreguladoras, y secreción de hormonas, neuropéptidos y neurotransmisores.
El metabolismo bacteriano, por su parte, produce neurotransmisores, triptófano y ácidos grasos de cadena corta (AGCC). Algunos metabolitos, como el triptófano, pueden atravesar la barrera hematoencefálica y entrar en el sistema nervioso central, donde va a ser transformado en serotonina. El butirato, un ácido graso de cadena corta, participa en el mantenimiento de las uniones estrechas de las células de la mucosa intestinal y en un funcionamiento adecuado de la microglía -células inmunes-, por lo que es fundamental para conseguir una adecuada permeabilidad de la mucosa intestinal y para evitar un estado inflamatorio. Los metabolitos bacterianos van a regular también, entre otras cosas, la síntesis de vitaminas y el equilibrio entre la oxidación de ácidos grasos y la lipogénesis.
La microbiota también va a influir en la renovación o rotación celular, vinculada con el proceso de apoptosis -muerte celular programada- proceso necesario para evitar la cancerización de los tejidos.
¿Qué es la disbiosis?
El equilibrio en la composición de la microbiota intestinal se conoce como eubiosis y es una condición indispensable para el correcto funcionamiento del intestino y de todos los organismos y sistemas que interactúan con él. Cuando este equilibro se rompe se produce el estado de disbiosis que se relaciona con la aparición de enfermedades intestinales y extraintestinales. Esta alteración de la composición o de la cantidad de la microbiota, puede provocar trastornos importantes de salud: inflamación, estreñimiento, gases, diarrea, alergias, migrañas, ansiedad, depresión, insomnio, trastornos del comportamiento alimentario, etc.
Las causas más comunes de disbiosis suelen ser de tipo alimentario, farmacológico -antibióticos especialmente-, estrés, etc. Estos factores van a alterar la permeabilidad de la mucosa intestinal y como consecuencia de ello podrán atravesarla los alergenos, microorganismos patógenos, alimentos mal digeridos y otras sustancias que provocan inflamación -metabolitos, hormonas, citoquinas, toxinas y bacterias oportunistas- que van a entrar en el organismo, y a través del torrente sanguíneo van a estimular la liberación de hormonas del sistema endocrino, inmunoglobulinas del sistema inmune y van a activar también el eje hipotálamo-hipofisario-adrenal, con la consecuente producción de cortisol y la activación del sistema vagal, pudiendo llegar a alterar nuestro estado anímico: niebla mental, lentitud e incapacidad para tomar decisiones o incluso provocar enfermedades neuropsiquiátricas.
Una disbiosis se asocia con mayor presencia de microorganismos oportunistas o patógenos que van a favorecer un estado de inflamación y oxidación, que va a repercutir no sólo en el intestino, sino también en el cerebro y en todo el organismo. Van a proliferar bacterias productoras de lipopolisacáridos, sustancias proinflamatorias que pueden llegar al cerebro por vía sanguínea o nerviosa y, activando la microglía -células inmunes del sistema nervioso- estimular la producción de citoquinas proinflamatorias y oxidantes, generando neuroinflamación y estrés oxidativo. Con el tiempo, este estado inflamatorio -a veces denominado inflamación de baja intensidad- y el estrés oxidativo consecuente, se relaciona con la presencia de enfermedades digestivas, trastornos metabólicos, inmunológicos, cardiovasculares y enfermedades neuropsiquiátricas.
Por el contrario, una microbiota con bacterias productoras de metabolitos adecuados, como los AGCC -ácidos grasos de cadena corta antiinflamatorios-, especialmente el ácido butírico, permite disminuir esa oxidación e inflamación, va a ayudar a la proliferación de cepas bacterianas simbióticas y a restaurar una adecuada permeabilidad de la barrera intestinal. Así pues, el intestino, a partir de la microbiota y de los cambios en su permeabilidad, es el punto de partida de la respuesta inflamatoria o antiinflamatoria sistémica, a través de la liberación de neurotransmisores y citoquinas tanto proinflamatorios como antiinflamatorios.
Trastornos de salud más habituales en caso de disbiosis
Ya hemos comentado que las alteraciones en la composición de la microbiota intestinal se han relacionado con la presencia de enfermedades digestivas y extradigestivas. La disbiosis predispone a la aparición de alteraciones en la permeabilidad intestinal, lo cual facilita la liberación de citoquinas y neurotransmisores que generan las condiciones propicias para que aparezca un estado inflamatorio, que parece ser clave en la aparición de un variado abanico de síntomas y trastornos de la salud. Los problemas más frecuentes que van a aparecer en caso de producirse una disbiosis son los siguientes:
- Hinchazón y distensión abdominal.
- Flatulencias, gases.
- Alteraciones del tránsito intestinal, tanto diarrea como estreñimiento.
- Dolor abdominal, como los cólicos.
- Lengua blanca.
- Aparición de alergias e intolerancias alimentarias.
- Infecciones vaginales o de orina, de repetición.
Cuando los problemas en la microbiota se cronifican pueden aparecer enfermedades más graves, de tipo inflamatorio o autoinmune, como son:
- Colon irritable
- Enfermedad de Crohn
- Alergias cutáneas
- Alergias respiratorias
- Asma
- Diabetes
En otros casos, asociados o no a los trastornos anteriores, puede llegar a afectarse el sistema nervioso central, apareciendo trastornos neuropsiquiátricos:
- Insomnio
- Ansiedad
- Depresión
- Trastornos de la memoria
- Autismo
- Enfermedades neurodegenerativas
¿Hay tratamiento para la disbiosis?
En virtud de estos datos, la modulación de la microbiota a través de cambios en la dieta, antibióticos y probióticos, podría ser una alternativa útil, no sólo para el tratamiento de enfermedades digestivas sino también de trastornos extra digestivos como las enfermedades neuropsiquiátricas.
En cuanto a los probióticos, ya se conocen algunas cepas que pueden ayudar a tratar diversos trastornos de salud, bien estimulando la regeneración de la microbiota intestinal, o bien actuando directamente sobre el sistema inmunológico (inmunobióticos) o el sistema nervioso (psicobióticos), mejorando su funcionamiento.
Entre las principales opciones que tenemos para tratar la disbiosis, encontramos complementos nutricionales que llevan en su composición alguna -o varias- de las siguientes sustancias y fermentos:
- Probióticos
- Prebióticos
- L-Glutamina
- Ácido L-Butírico
- Vitamina D
Probióticos
Los probióticos son alimentos o complementos nutricionales que contienen organismos vivos que, una vez ingeridos, permanecen activos en el intestino en cantidad suficiente como para alterar la microbiota intestinal del huésped -persona que los ha ingerido-, implantándose en ella y colonizándola. Para ello deben ser ingeridos en cantidades suficientes, atravesar el tubo digestivo y adherirse a la mucosa intestinal. Los probióticos han demostrado poder tener un papel importante en el mantenimiento de la salud, lo cual pueden conseguir actuando sobre el eje microbiota-intestino-cerebro.
Los probióticos pueden normalizar una microbiota alterada, pero también tienen una acción directa en los sistemas homeostáticos. Así, tanto los denominados inmunobióticos, al permitir mejorar la regulación del sistema inmunitario controlando su liberación de citoquinas, como los psicobióticos, al hacerlo sobre los neurotransmisores del sistema nervioso y, por tanto, mejorar la salud mental, pueden conseguir esa mejor homeostasis general y, consecuentemente, alcanzar un mejor estado de salud. Además, al favorecer el mantenimiento de la salud, pueden incidir en el envejecimiento y permitir una mayor esperanza de vida, hecho que se ha observado en animales de experimentación, y que se ha comprobado que llevan a cabo controlando el estrés oxidativo-inflamatorio que subyace en la mayor velocidad a la que se envejece. Estos hechos han puesto de relevancia a los recientemente denominados gerobióticos, los cuales podrían permitir una mayor longevidad saludable.
En resumen, la utilización de cepas probióticas que mejoren los sistemas homeostáticos permitirá un adecuado mantenimiento de la salud, retrasando la aparición de patologías y propiciando una mayor longevidad.
Prebióticos
Los prebióticos son alimentos o complementos nutricionales que contienen un alto contenido en fibra, la cual va a servir como nutriente a nuestra microbiota intestinal, y va a tener efectos beneficiosos sobre la misma, mejorando el equilibrio entre las diversas cepas bacterianas. Podemos resumir sus beneficios en la siguiente lista:
- Su fermentación por la microbiota produce AGCC (ácidos grasos de cadena corta: butirato, ácido acético, propionato) para la energía de los colonocitos (células -enterocitos, del colon).
- Favorece el tránsito intestinal y mejora el estreñimiento.
- Mejora la regulación glucémica.
- Disminuye los niveles de colesterol.
- Favorece la absorción de nutrientes, como el calcio y el magnesio.
L-Glutamina
La L-glutamina es un importante aminoácido, muy abundante en nuestro organismo, que se ha revelado como fundamental para la obtención de energía por parte de las células de diversos tejidos, entre ellos el intestinal, especialmente en situaciones de estrés y enfermedad. Otras importantes funciones en la que interviene son:
- Mantenimiento de la integridad de la pared intestinal para mejorar la tolerancia alimentaria, limitar la hiperpermeabilidad intestinal y los signos clínicos asociados, restaurar el equilibrio de la flora intestinal...
- Combustible preferente de los enterocitos, aportando la energía y el nitrógeno para la síntesis de los ácidos nucleicos.
- Esencial para las células inmunitarias, interviene en la producción de antígenos, de citoquinas, de nitrógeno y de superóxidos, y participa activamente en la fagocitosis.
- Acción cerebral para el descanso, pues su actividad se relaciona con el neurotransmisor GABA, relajante del sistema nervioso.
- Combustible de los músculos, favorece la recuperación después de un ejercicio intenso, disminuye el impacto negativo del ejercicio intenso sobre el sistema inmunitario.
- Regulación de la glucemia por estimulación del glucagon-like péptido 1.
Ácido L-Butírico
El ácido L-butírico, también denominado butirato, ácido butírico o ácido butanoico, es un ácido graso de cadena corta resultado del metabolismo de la fibra dietética por parte de las bacterias de la microbiota del colon. Los beneficios que ha demostrado proporcionar el butirato a la salud del intestino son:
- Tiene potentes propiedades inmunomoduladoras y antioxidantes.
- Potencia la actividad de los macrófagos.
- Es un potente antiinflamatorio ya que regula la actividad del proinflamatorio NF-ƙB
- Estimula la producción de mucus intestinal por parte de Akkermansia muciniphila, lo que disminuye la permeabilidad intestinal.
- Favorece la reparación de las uniones estrechas entre células intestinales. Su reparación se traduce en mejora de la permeabilidad intestinal.
- La investigación sigue en curso y todavía se necesita recopilar más datos, pero está dando resultados prometedores en animales como antitumoral en cáncer colorrectal.
- Mejora la sensibilidad a la insulina y favorece el control de la glucemia.
- Tiene efectos reguladores sobre el peso corporal y la composición corporal. Ejerce un efecto anorexígeno ya que activa la secreción de hormonas implicadas en la saciedad.
En definitiva, el butirato es uno de los “mensajeros” que conectan la microbiota intestinal con la salud metabólica del huésped. Precisamente por esta razón, se ha añadido a la literatura científica un término nuevo para referirnos a este tipo de moléculas: los postbióticos.
Vitamina D
Sabemos a día de hoy que la vitamina D, ejerce tal cantidad de funciones en toda la economía del organismo que, fisiológicamente hablando, no podemos seguir considerándola únicamente una vitamina, sino que es una auténtica hormona. La vitamina D ejerce sus acciones en el organismo a través de los receptores de la vitamina D (VDR). Los VDR se encuentran principalmente en el núcleo de las células, donde actúan como factores de transcripción regulando la expresión -transcripción- de genes que controlan una enorme variedad de funciones de la propia célula.
Al interactuar la vitamina D con VDR, se producen AMP (péptido antimicrobianos). Los AMP son moléculas que luchan contra las bacterias patógenas.
Por otro lado, la vitamina D favorece la producción y reparación de las uniones estrechas entre las células del epitelio intestinal. La insuficiencia de vitamina D favorece una mayor susceptibilidad de la membrana al daño y aumenta significativamente el riesgo de enfermedad inflamatoria intestinal (EII).
Como se mencionó anteriormente, las interacciones de la vitamina D y VDR contribuyen a prevenir la invasión de patógenos, suprimen la inflamación y proporcionan integridad celular. Por último, esta relación sinérgica aumenta las bacterias beneficiosas comensales como Lactobacillus plantarum o Akkermansia muciniphila y reduce las patógenas como Porphyromonas spp.
Rifaximina
Hemos comentado antes que también hay una estrategia de tratamiento de la disbiosis con antibióticos. El único, o de los pocos, utilizados a día de hoy es la rifaximina, de la que se han publicado varios estudios que sugieren que disminuye la respuesta proinflamatoria del huésped a productos bacterianos, restablece la diversidad microbiana de la microbiota y tiene eficacia antibiótica contra el SIBO o síndrome de sobrecrecimiento bacteriano del intestino delgado (Small Intestinal Bacterial Overgrowth, por sus siglas en inglés), que juega un papel importante en el síndrome inflamatorio intestinal (SII). Eso sí, solamente es dispensable por prescripción médica.
