Función de la flora intestinal en la salud humana

Se ha establecido que la flora bacteriana presente en el tracto intestinal humano (TI) es de unas 10¹⁴ bacterias que se reparten en más de 1000 especies distintas. Sabiendo que las bacterias pueden sobrevivir en multitud de ambientes distintos, con condiciones que varían muchísimo y pueden ser muy extremas, no es pues sorprendente que encontremos bacterias en todos los recovecos y zonas del TI, en distintas concentraciones.  Así, en el estómago y en el duodeno, se han encontrado de media de 10¹ a 10³ bacterias del tipo lactobacillus, estreptococos, además de levaduras; en el yeyuno y el íleon, entre 10⁴ y 10⁸ bacterias de las especies lactobacillus, estreptococos, enterobacteria, bifidobacterias y fusobacterias; y en el colon, entre 10¹⁰ y 10¹² bacterias de las especies lactobacillus, estreptococos, bifidobacterias y fusobacterias, así como otras muchas más.

Factores como el pH, peristalsis (movimientos del intestino), potencial redox, adhesión bacteriana, secreción de mucosas, disponibilidad de nutrientes, dieta y antagonistas bacterianos (antibióticos, hongos) se sabe que influyen en determinar los patrones de colonización. El intestino delgado se interpone entre el estómago (escasamente poblado) y el colon, densamente colonizado por la microbiota bacteriana. Tan solo un limitado número de bacterias sobreviven a la ingesta, en su tránsito a través de las condiciones ácidas del estómago y llegan vivas al intestino delgado y en situación viable para cumplir su función. El lumen del intestino delgado se caracteriza por un pH de 7 aproximadamente, así como por la presencia de sales biliares y secreciones pancreáticas que contienen encimas digestivos que son bactericidas. Así, el número de bacterias en el intestino proximal (duodeno) se mantiene relativamente bajo (entre 10⁴ y 10⁶ bacterias/g o ml de contenido). En el intestino delgado superior, predominan los lactobacillus, streptococos y enterococos, todos ellos ácido-tolerantes. Por el contrario, en el intestino delgado distal (íleon) se acomoda una más diversa y densa microbiota (10⁸ bacterias/g o ml de contenido).  Las especies de bacterias encontradas en el intestino delgado distal incluyen especies anaeróbias en mayor proporción, como Bacteroides sp., Bifidobacterium sp., Enterobacteriaceae sp., Enterococcus sp., Sterptocuccus sp. y Lactobacillus sp..

El intestino grueso es un sitio principal de colonización microbiana por un gran número de bacterias (entre 10¹¹ y 10¹² bacterias/g o ml de contenido), y se caracteriza por un lento cambio en la población de la microbiota, bajo potencial redox y relativamente altas concentraciones de SCFA (Ácidos Grasos de Cadena Corta, AGCC) cuya concentración depende de las especies y cantidad de microflora presente en el colon.

El alto número de microbios en el colon se refleja en que una gran proporción de la masa fecal (un 60%) se debe a las bacterias. Las bacterias que más abundan en el colon humano son miembros de los géneros Bacteroides, Bifidobacterium, Eubacteria, Clostridium y Lactobacillus, así como cocos Gram positivo.

Cada individuo posee varios cientos de especies de bacterias, con una combinación particular de especies predominantes que es distinta de otros individuos.  Al revés que la microbiota infantil, que es variable y dinámica a lo largo del tiempo, en los adultos la composición del las especies del TI, no varía apenas a lo largo de los meses.

Funciones de la microbiota intestinal

Las bacterias que viven en el lumen de un sujeto, afectan sin duda a la homeostasis de su anfitrión. Algunas de estas bacterias pueden ser patógenas y pueden ser fuente de inflamaciones e infecciones bajo algunas circunstancias, pero la mayoría coexisten con su anfitrión y pueden contribuir a beneficiar su salud. Ejemplos de bacterias potencialmente patógenas son los estafilococos, clostridia, enterobacterias, estreptococos y bacteroides. En contraste, las especies Lactobacillus y Bifidobacterium son consideradas entre las bacterias beneficiosas del TI. Las bacterias intestinales confieren muchos beneficios a la fisiología intestinal, incluyendo funciones metabólicas, estructurales y protectoras. Mucha de nuestra comprensión de los mecanismos moleculares que pueden explicar el mutualismo bacteria-anfitrión, viene de los estudios de Bacteroides thetaiotaomicron, una bacteria anaerobia Gram-negativa que reside y domina el tracto intestinal humano, que modula un gran número de funciones esenciales de su anfitrión.

A lo largo del epitelio, las bacterias intestinales complementan la barrera de defensa natural frente a los microbios exógenos, previniendo de este modo invasiones debidas a patógenos. Varios mecanismos han sido propuestos para explicar los efectos de esta barrera, incluyendo desplazamiento (de otras bacterias), competición por los nutrientes y la producción de factores antimicrobianos como el ácido láctico y las bacteriocinas.

La microbiota no es metabolicamente inerte, teniendo una actividad metabólica parecida a la de un órgano virtual u oculto. La diversidad genética en esta comunidad microbiana proporciona varios enzimas y vías bioquímicas que son diferentes de las que constituidas en su hospedador. Por ejemplo, los Ácidos Grasos de Cadena Corta, AGCC como el butirato, propionato y acetato, se producen debido a la fermentación por algunas bacterias de sustancias prebióticas no digestibles. Los AGCC en general mejoran ele crecimiento de bacterias como Lactobacillus y Bifidobacterium y juegan un papel central en el metabolismo y fisiología del colon. Además se ha demostrado que estos AGCC producidos disminuyen el desarrollo de enfermedades como el cáncer de colon y la enfermedad inflamatoria intestinal.

Las bacterias intestinales pueden también metabolizar sustancias carcinógenas ingeridas en la dieta, sintetizar vitaminas tales como la la biotina, folato y vitamina K y ayudar en la absorción del calcio, magnesio y el hierro.

Total, los beneficios de esta compleja actividad metabólica, consisten en la recuperación de sustancias y energía por el anfitrión y en el suministro de materiales para el crecimiento de nuevas bacterias. También se ha propuesto que la flora intestinal de los individuos, tiene una específica eficiencia metabólica y que las diferencias entre la composición microbiana entre los individuos puede regular el almacenamiento de energía y predisponer a la obesidad.

Role of Gut Microbiota in Early Infant Development
R Wall(1,2,3), R.P Ross(1,2), C.A Ryan(4), S Hussey(4), B Murphy(4), G.F Fitzgerald(1,3)
y C Stanton(1,2)
1)Alimentary Pharmabiotic Centre (APC), Co. Cork, Ireland.
2)Teagasc, Moorepark Food Research Centre, Fermoy, Co. Cork, Ireland.
3)University College Cork, National University of Ireland, Ireland.
4)Department of Paediatrics and Child Health, University College Cork, Ireland.

Traducción: Mundo Bacteriano

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