Tipos de Nutrición en Bacterias y su Importancia en la Salud Humana
El cuerpo humano alberga diversas microbiotas, cuya composición varía según las zonas del cuerpo, dependiendo de las fuentes de nutrientes disponibles y de la presencia de oxígeno. La microbiota intestinal es la más numerosa y diversa de estas microbiotas. Se trata de una comunidad compleja de microorganismos que incluye principalmente a levaduras, virus y bacterias que interactúan constantemente con las células de nuestro intestino. El conjunto microbiota/intestino forma el ecosistema digestivo.
Composición y Colonización de la Microbiota Intestinal
La microbiota intestinal cuenta con alrededor de 100.000 billones de bacterias, principalmente alojadas en el colon (intestino grueso). Las bacterias son los microorganismos más abundantes y mejor estudiados de la microbiota; más del 90% de ellas pertenecen a dos grandes grupos de bacterias (filos), los Firmicutes y los Bacteroidetes, que, a su vez, representan más del 90% del total de bacterias presentes en nuestro intestino. Otros grupos bacterianos minoritarios, pero necesarios para el equilibrio del ecosistema digestivo, también están presentes tales como las Actinobacteria, las Proteobacteria y, como lo hemos observado en sujetos chilenos, las Verrucomicrobia.
Aunque la microbiota de un individuo sea tan única como sus huellas digitales, algunas bacterias como Faecalibacterium prausnitzii o Akkermansia muciniphila son comunes en la mayoría de las personas, y su ausencia está asociada con ciertas enfermedades. La colonización de nuestro tubo digestivo por las bacterias comienza en el momento del parto, primero con enterobacterias y lactobacilos y luego con bacterias anaeróbicas (sensibles al oxígeno). Este proceso depende de varios factores como el tipo de parto (cesárea o vaginal), la alimentación del bebé (leche materna o fórmula) y la eventual administración de antibióticos.
Gracias a su contenido de bacterias y oligosacáridos (un tipo de fibra), la leche materna contribuye en forma preponderante a la colonización microbiana y al crecimiento de bifidobacteria, una bacteria característica de la microbiota del lactante amantado. Se ha demostrado que la administración de antibióticos (amoxicilina) a lactantes puede reducir un tercio la cantidad de bacterias en su microbiota, un efecto que se puede prevenir por el consumo de prebióticos. La colonización microbiana del tubo digestivo del recién nacido es importante porque contribuye a la maduración y educación de su sistema inmune, es decir de su sistema de defensas.
A partir del destete, la diversidad de la microbiota del lactante aumenta considerablemente, debido a la introducción de nuevos alimentos en su dieta, que aportan nuevos nutrientes a su microbiota.
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Funciones de la Microbiota Intestinal
La microbiota tiene un genoma cuyo tamaño es 100 a 150 veces mayor al del genoma humano. Estos genes permiten a las bacterias desempeñar funciones específicas que nuestro cuerpo no ha desarrollado, pero que son necesarias para su buen funcionamiento. A cambio, le ofrecemos a la microbiota un lugar donde desarrollarse (el colon) y una gran cantidad de nutrientes. Esta estrecha relación simbiótica entre la microbiota y su huésped es el resultado de cientos de miles de años de evolución conjunta.
Una de las principales funciones de la microbiota es la digestión de macronutrientes (carbohidratos, proteínas, grasas) aportados por los alimentos. Estos son normalmente digeridos por las enzimas presentes en nuestro intestino, un proceso que libera nutrientes que son absorbidos. Sin embargo, no tenemos las enzimas necesarias para degradar la fibra ni la mayoría de los polifenoles (los famosos “antioxidantes”) dietarios. Ciertas bacterias de la microbiota (por ejemplo, Bacteroides thetaiotaomicron) poseen dichas enzimas y digieren estos compuestos, generando metabolitos como los ácidos grasos volátiles (AGVs), acetato, propionato y butirato, que son utilizados por otras bacterias o son absorbidos y ejercen efectos beneficiosos para nuestra salud. Por lo tanto, una dieta pobre en fibra y en polifenoles afecta la microbiota y la salud del huésped, en parte debido a la menor producción de AGVs.
Varios factores asociados a nuestro estilo de vida actual afectan la simbiosis microbiota-huésped. Cuando la microbiota sufre desequilibrios en su composición y función, un estado llamado "disbiosis", el beneficio mutuo de la relación microbiota-huésped tiende a desaparecer. La disbiosis es generalmente transitoria y relacionada con eventos específicos (antibióticos, patógenos). Luego, vuelve a su estructura inicial, mostrando así un cierto grado de resiliencia. Agresiones continuas o repetidas, sin embargo, pueden agotar esta resiliencia, alterando la composición de la microbiota en forma más permanente y produciendo respuestas anormales de las células intestinales y del sistema inmunitario local, que terminan deteriorando la capacidad de nuestro intestino de actuar como una barrera protectora.
Las personas con obesidad y/o diabetes de tipo 2, por ejemplo, presentan una disbiosis moderada caracterizada por una menor abundancia de las bacterias F. prausnitzii y A. muciniphila. Además, la microbiota de estos individuos es más eficiente en extraer energía de los alimentos que la de los sujetos normopeso. Este fenómeno explicaría por qué ratones normopeso trasplantados con la microbiota de individuos obesos se vuelven obesos. Ciertas bacterias también permiten la formación del compuesto trimetilamina (TMA) a partir de la carnitina presente en la carne.
El Eje Microbiota-Intestino-Cerebro
La dupla microbiota/intestino genera señales (metabolitos o componentes bacterianos) que pueden ingresar a través de las células intestinales hasta la sangre y luego hasta los distintos órganos del cuerpo. Estas señales también estimulan las terminaciones nerviosas y/o las células productoras de hormonas (entero-endocrinas) presentes en el intestino, permitiendo la transmisión de la información al cerebro a través del nervio vago. Estas observaciones han acuñado el concepto de “eje microbiota/intestino/cerebro”. En este contexto, se ha mostrado que la microbiota intestinal tiene un efecto sobre la ansiedad, el estrés, y la depresión. En este contexto, se ha reportado que cepas probióticas de lactobacilos mejoran los síntomas depresivos en ratones.
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El ecosistema microbiano intestinal es considerado, actualmente, como un blanco terapéutico y nutricional para mejorar la salud. El trasplante de microbiota fecal de donantes sanos se recomienda para el tratamiento de infecciones recurrentes por C. difficile, refractarias al tratamiento antibiótico convencional. Los pacientes tratados tienen un mejoramiento drástico de su estado de salud y muchos no vuelven a padecer de la infección. Estos trasplantes también han sido utilizados a título experimental en pacientes con enfermedad de Crohn, colitis ulcerosa, síndrome de intestino irritable, síndrome metabólico, enfermedades hepáticas, esclerosis múltiple y trastorno del espectro autista, con resultados promisorios.
Alimentos Funcionales, Prebióticos y Probióticos
Los problemas de alimentación, el rápido ritmo de vida y el aumento de la obesidad, entre otros, desencadenan problemas y patologías que se expanden como epidemias en el mundo. Por esta razón desde hace varios años el tema de la buena nutrición ha tomado gran importancia y se ha utilizado como una herramienta para hacerles frente. La industria alimentaria, respondiendo a las nuevas necesidades, ha desarrollado los alimentos funcionales. El concepto nació a principios de los años 80 en Japón, a través del Ministerio de Salud, preocupado por los elevados gastos que generaban algunas enfermedades de su población.
Los alimentos funcionales son aquellos que han experimentado algún cambio durante el procesamiento, con el fin de aumentar sus propiedades saludables. Pueden tener diferentes funciones, por ejemplo, la de reducir la absorción del colesterol, como es el caso de los yogures, a los cuales se les adiciona esteroles vegetales. También son utilizados para mejorar la respuesta inmune intestinal mediante bacterias (como los lactobacilos) que son añadidas en algunos lácteos. Estos últimos son los llamados probióticos, pero existen muchos otros tipos de alimentos funcionales.
Los prebióticos son tipos de fibras que una vez en el intestino de un sujeto son utilizadas por determinadas bacterias, que al nutrirse de ellas producen efectos protectores en el organismo. En el colon generan ácidos grasos de cadena corta, capaces de nutrir las células que recubren su mucosa.
Los probióticos son bacterias que tienen efectos beneficiosos sobre el sistema inmune y la función del intestino. Por ejemplo, los lactobacilos son un tipo de bacteria que unida a la mucosa intestinal pueden reducir el espacio libre para la adherencia de otras bacterias potencialmente dañinas.
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Alimentos Naturales vs. Alimentos Funcionales
Existen alimentos naturales con propiedades benéficas. Un ejemplo claro es el caso del pescado, el cual contiene habitualmente más grasa omega-3 que la encontrada en una porción de alimentos enriquecidos con ella, como la leche a la que se le ha agregado esta grasa. Entre otros alimentos naturales con propiedades benéficas están las frutas y verduras, las cuales contienen antioxidantes. Otro caso es el aceite de oliva que aporta gran cantidad de grasas monoinsaturadas. Sin embargo, según la definición mencionada anteriormente, los alimentos naturales no entrarían en la categoría de funcionales, puesto que no se les ha realizado un cambio en el procesamiento, sino que sus propiedades benéficas son parte de ellos en forma natural.
Los compuestos fenólicos son antioxidantes naturales que están contenidos en frutas, verduras y algunos alimentos derivados de ellas. Los ácidos grasos omega-3 pueden ser de origen vegetal o marino, aunque estos últimos, desde el punto de vista de la salud, son más beneficiosos. Entre sus propiedades positivas se destacan sus acciones antiagregante plaquetario, antiinflamatorio y reductor de triglicéridos. Además, tienen efectos antiarritmicos y también se conocen sus aportes en la visión de los niños prematuros y sobre las neuronas.
Dieta Balanceada y Alimentos Funcionales
Un alimento funcional no reemplaza una dieta equilibrada. En general, es suficiente el consumo de alimentos naturales de buena calidad, como por ejemplo el aceite de oliva, el pescado, las frutas y verduras. La alimentación correcta no requiere, habitualmente, de alimentos funcionales (a los que se les ha realizado un proceso para aumentar sus propiedades saludables), aunque el uso de ellos puede agregar un beneficio. En definitiva, desde un punto de vista práctico, parece mucho más adecuado recomendar una dieta rica en alimentos que naturalmente contengan nutrientes de buena calidad, basada en aceites de oliva, pescados, frutas y verduras.
Si se consume lácteos enriquecidos con calcio -lográndose la dosis necesaria-, la fuente de este mineral podría reemplazar a otras de origen farmacológico, pero ese tipo de decisiones debe ser consultada con el médico tratante.
Alimentos Funcionales vs. Suplementos Alimenticios y Medicamentos
Los alimentos funcionales no son considerados suplementos. Estos últimos son elaborados a base de nutrientes y otros componentes presentes en los alimentos. Se utilizan por sobre la dieta habitual para lograr el aporte adecuado que se estima deficitario en la alimentación de un sujeto, y para ello se toma en consideración las condiciones físicas, fisiológicas y metabólicas específicas.
A veces pueden ser utilizados por los médicos para lograr un efecto terapéutico. Sin embargo, no están pensados para reemplazar medicamentos.
¿Qué es la MICROBIOTA y qué EFECTOS tiene en el ORGANISMO?
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