Ficha Debates

Influencia de la dieta sobre el microbioma intestinal y sus implicaciones en la salud humana

7 Febrero, 2019

Autor: Laura Sánchez Guillén

Laura Sánchez (Lcd. Biología. Grado Dietética y Nutrición Humana. Máster de Investigación en Medicina Clínica)

Como ya se ha visto en anteriores publicaciones, el microbioma intestinal humano está formado por un conjunto de microorganismos de naturaleza variable y con una distribución heterogénea. Virus, hongos y protozoos son parte importante de esta composición. Sin embargo, son las bacterias el grupo más mayoritario y estudiado, predominando los grupos de Firmicutes (Gram positiva) y de Bacteroidetes (Gram negativa).

Las numerosas funciones beneficiosas que tienen estos microorganismos dentro del tracto gastrointestinal las desarrollan, generalmente, en su parte más distal donde se acumula en gran medida y contribuyen a la síntesis de vitaminas, como la K, aminoácidos y otros productos como los subproductos del butirato, acetato y propionato, ácidos grasos de cadena corta (AGCC), que tienen una función energética para las células epiteliales, reforzando, también, la barrera mucosa. Por otra parte, es conocida la amplia relación existente entre la microbiota y el sistema inmune por medio del contacto entre receptores, metabolitos o la presentación de antígenos, induciendo una respuesta de tolerancia o no.

El ambiente intestinal es un lugar variable y muy influenciable por los diferentes elementos externos e internos, por lo que se ha visto que, por ejemplos, cambios notables en la dieta o situaciones de estrés e inflamación sistémica pueden generar cambios agudos en la composición de la misma. Es por ello que en muchas patologías, sobre todo aquellas que cursan con inflamación a nivel intestinal, tengan asociado un cambio en la composición sobre todo de la fracción bacteriana, por ser la más estudiada y predominante, sin olvidar que otros microorganismos, aún cuando están en menor proporción, también pueden variar.

Todavía es difícil poder contestar con rotundidad a si la enfermedad es la causa o el efecto de estos cambios en la composición, ni tampoco se sabe exactamente el alcance real de estos cambios, pero sí se han visto una gran relación entre estos cambios con patologías como la enfermedad inflamatoria intestinal, enfermedades autoimunes como la artritis, la psoriasis y otras patologías de la piel, mostrando esta fuerte relación entre el sistema inmune y el microbioma. Pero, además, otras patologías como son la obesidad, la diabetes tipo 2 o la ateroesclerosis muestran también una deriva en los grupos bacterianos.

En la mayoría de estos casos, se ha detectado una consecuencia común de estos cambios relacionada con los AGCC, con un descenso en su producción, por lo que disminuye su efecto antiinflamatorio, energético para las células epiteliales y de refuerzo sobre la mucosa, de esta forma podría aparecer un aumento perjudicial de la permeabilidad intestinal agravando las consecuencias. Es también interesante ver cómo la funcionalidad que adquiere la microbiota se adapta a la patología asociada, debido a esta deriva que sufre como posible causa o consecuencia de la enfermedad. Se ha visto que en diabetes tipo 2, la microbiota de estos pacientes muestra un aumento de transportadores de membrana de azúcares, ácidos grasos de cadena ramificada, metabolismo de xenobióticos, reducción del sulfato y descenso de la formación de AGCC y metabolismo de cofactores y vitaminas. O, por ejemplo, en la obesidad, caracterizada de forma general con un descenso en la ratio Bacteroides:Firmicutes, ha mostrado en estudios con ratones como esta composición aumenta la capacidad de extraer energía de la dieta. O como cuando hay un riesgo aumentado de ateroesclerosis la caracterización de la microbiota oscila hacia grupos con un metabolismo aumentado de componentes proaterogénicos, como la trimetilamina-N-oxido (TMAO).





La microbiota de un adulto sano tiene a ser más o menos estable en el tiempo, pero todos estos ejemplos muestran como debido a una serie de circunstancias la puede variar de forma que se adapta a los cambios sustanciales del medio, es por ello que muchas investigaciones tratan de comprender el verdadero potencial de la dieta a la hora de modular esta composición, dado que es uno de los factores implicados en el desarrollo del microbioma. Por ello, muchas investigaciones se han centrado en estudiar qué diferencias aparecen ante el consumo de los diferentes macronutrientes o, de una forma más amplia, de los diferentes patrones de alimentación, viéndose cambios muy interesantes entre las poblaciones bacterianas que están presentes en una u otra situación.


Con el desarrollo de la biología molecular y la secuenciación del 16S rRNA se han podido estudiar en profundidad los grupos que están presentes en cada circunstancia, viéndose como el consumo de proteínas se relaciona con un aumento general de la diversidad microbiana, incluso, dependiendo de la procedencia, es decir, de si es vegetal o animal, se ven cambios en la composición. Es por ello que en estudios donde se utiliza proteína de suero se mostraba un descenso de Bacteroides fragilis y Clostridium perfringens, mientras que con proteína de guisante se producía un aumento de la producción de AGCC. En ambos casos, se daba un aumento de Bifidobacterium y Lactobacillus, grupos de gran interés para la salud. En otros estudios, se vio que el consumo de proteína animal se asociaba a un incremento de Bacteroides, Biophila y Alistipes, anaerobios tolerantes a la bilis. Sería interesante profundizar en estos resultados con más investigación sólida al respecto, pero ya comienza a haber resultados que indican una gran relación entre el tipo de nutriente y el tipo de microbiota que se desarrolla. En realidad, es algo lógico, cada ser viviente tiene unas necesidades y aquellos que las ven cubiertas proliferan, mientras que los que tienen carencias se vuelven más vulnerables y tienden a desaparecer o a ser sustituidos por otros con mayor capacidad de adaptación a las condiciones presentes en el ambiente.

En dietas altas en proteínas y bajas en carbohidratos se ha visto una reducción en Roseburia y Eubacterium rectale, así como la detección en heces de un descenso en la producción de butirato y AGCC. En el caso concreto de la carne roja, se ha visto un posible aumento en los niveles de TMAO y, por ello, un aumento en el riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares. Las dietas altas en productos animales suelen tener asociados medios o altos consumos de grasas, es por ello mucho más interesante y real el estudio de los efectos de los patrones alimentarios sobre la composición de microbiota. Respecto al consumo de grasas, se ha visto que una dieta alta en este macronutriente se asociada a un aumento en el conjunto de los anaerobios y Bacteroides y, más concretamente, si el consumo de grasas saturadas es alto, se ve un aumento relativo en la proporción de Faecalibacterium prausnitzii, sin embargo cuando se trata de grasas monoinsaturadas la deriva en la composición no es tan notable.


Pero, uno de los macronutrientes más estudiados en cuanto a su relación con la composición de la microbiota son los carbohidratos, que pueden ser degradados por las enzimas gastrointestinales a glucosa, lactosa o sacarosa o, por otra parte, pueden formar parte de las fibras no digeribles, con beneficios añadidos.

En dietas altas en frutas (glucosa, fructosa y sacarosa) se ha visto un aumento relativo de Bifidobacteria con reducción de Bacteroides. Pero, lo que es muy interesante es lo que se muestra en otro estudio donde la adición de lactosa además se asocia a una disminución del grupo de Clostridia, así como con la suplementación con lactosa ha medido incrementos en heces en la concentración de AGCC, por lo que la eliminación de la lactosa en aquellas personas tolerantes a ella puede que no sea del todo beneficiosa. Por supuesto, es necesario ampliar la investigación al respecto para poder ofrecer conclusiones más claras y desde un punto de vista mucho más amplio.

En cuanto a la fibra, forma parte de los carbohidratos no digeribles por las enzimas del tracto gastrointestinal, por lo que llegan prácticamente intactos al intestino, donde son metabolizados por la microbiota. La fibra dietética es una fuente de carbohidratos accesibles para la microbiota, que además de actuar muchos de ellos como prebióticos, también pueden modificar el ambiente intestinal haciéndolo más accesible para grupos beneficiosos para el organismo.

Entre los prebióticos más relevantes aparecen la soja, inulina, productos sin refinar, fructanos, polidextrosa, fosfooligosacáridos (FOS), galactooligosacáridos (GOS), xilooligosacáridos (XOS) y arabinooligosacáridos (AOS) y se ha visto promueven que haya una mayor biodiversidad bacteriana, algo muy favorable para la salud, con incrementos de Bifidobacteria y Lactobacilli. En concreto los FOS, AOS y la polidextrosa están asociados a un descenso de Clostridium y de Enterococcus, así como el almidón resistente fomenta el incremento de Ruminococcus, E. rectale y Roseburia.








Por otra parte, el uso de probióticos, presentes en algunos alimentos, también puede ser muy interesante viéndose que la adición de productos lácteos fermentados y yogur pueden estar relacionados con una prevención de la enfermedad inflamatoria intestinal debido a determinadas citoquinas anti-inflamatorias como IL-10, además de fomentar el incremento y reducción de poblaciones más o menos beneficiosas, respectivamente, mencionadas anteriormente.



Como ya se indicaba al inicio, a nivel práctico lo interesante sería conocer cómo los patrones alimentarios modulan la microbiota, más allá de los alimentos concretos, sin despreciar la utilidad de los resultados ofrecidos por los estudios centrados en nutrientes aislados, sobre todo para impulsar el desarrollo de nuevas investigaciones.


En la actualidad, existe una prevalencia en nuestra sociedad a adquirir hábitos nutricionales con alta cantidad de proteína animal y grasa y bajos contenidos en fibra, semejante a la denominada dieta Occidental. En estos casos se ha visto una reducción tanto en la diversidad como en poblaciones beneficiosas de Bifidobacterium o Eubacterium. Este tipo de dietas además están asociadas a un mayor riesgo de padecer otras enfermedades. Por el contrario, otras dietas, como la Mediterránea, donde hay un mayor consumo de frutas, verduras, aceite de oliva, cereales y se modera la ingesta de proteínas de origen animal han mostrado una mayor diversidad así como una mayor colonización por especies beneficiosas de Lactobacillus, Bifidobacterium y Prevotella con un descenso en Clostridium.

Es también notable e interesante algunos resultados sobre cómo también en determinadas dietas más restrictivas, como es la dieta sin gluten, se producen cambios de la composición de la microbiota hacia grupos menos beneficiosos, con un aumento de Escherichia coli o Enterobacteriaceae, así como de otros patógenos oportunistas. Aunque para sacar unas conclusiones más acertadas sería necesario e interesante conocer la descripción concreta de la dieta dieta sin gluten seguida (en el estudio original se detalla que hay un intercambio de los alimentos a otros con certificado "sin gluten" y un contenido menor de 10 ppt en el alimento), este hecho muestra, una vez más, cómo la microbiota intestinal se modifica según el ambiente y los nutrientes que llegan.

En realidad, se llame como se llame la dieta y recogiendo la información de los efectos aislados de los macronutrientes sobre la microbiota, son muchas las investigaciones que muestran como hay una tendencia favorable al desarrollo de una microbiota intestinal saludable ante la ingesta de un conjunto de alimentos, muchos de ellos característicos de una Dieta Mediterránea.

Y tal como dice le refrán "todos los caminos llevan a Roma", siendo Roma una dieta saludable.

Ante la búsqueda, desde el punto de vista de la nutrición, de una modulación de la microbiota intestinal para mejorar el estado de salud, de cómo prevenir la aparición de ciertas patologías, como la obesidad, las cardiovasculares o el cáncer, o, incluso, muchas veces como parte del tratamiento de una enfermedad, todo apunta a lo mismo: adquisición de una dieta saludable, compuesta por un alto consumo de frutas y verduras, cereales integrales, legumbres, moderado consumo de pescados y carnes. Y sin olvidar la adecuada ingesta de grasas poliinsaturadas y monoinsaturadas (aceite de oliva).







Evidentemente, toda condición de forma individualizada tendrá unas necesidades más concretas, con ajustes en la dieta, posibles restricciones de alimentos en aquellas personas con intolerancias o unos requisitos especiales, sobre todo ante determinados estados patológicos, entre otros casos. Pero, de forma general, en la mayoría de casos por el simple hecho de mejorar los hábitos hacia patrones alimentarios saludables, como puede ser la Dieta Mediterránea, habrá una mejora del estado de salud. Esto no quiere decir que debamos olvidarnos de estudiar la composición de la microbiota intestinal o que no tenga importancia, al contrario, conocer qué cambios hay asociados a ciertas patologías, así como conocer los efectos reales de determinados nutrientes sobre la composición de la misma abre un abanico de posibilidades futuras que nos permitirán ser mucho más efectivos con el abordaje nutricional, pero mientras tanto, el objetivo no debe ser mejorar la microbiota, dado que posiblemente los casos en los que esa disbiosis sea la consecuencia de la enfermedad sean una minoría.

Se recomienda la lectura del siguiente artículo, en el que se ha basado este debate, para ampliar los conocimientos:

1. Singh RK, Chang H-W, Yan D, Lee KM, Ucmak D, Wong K, et al. Influence of diet on the gut microbiome and implications for human health. J Transl Med. 08 de 2017;15(1):73.




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Posgrado
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