Compartimos el editorial correspondiente a la Gaceta Médica de Caracas. Volumen 132, Nº1. Enero-marzo 2024. La GM es una revista científica que se publica trimestralmente desde 1893. Es la más antigua revista médica venezolana que se mantiene activa y es el órgano oficial de la Academia Nacional de Medicina (ANM) de Venezuela
Por: Enrique Santiago López-Loyo
El Dr. Enrique López Loyo es el Editor en Jefe de la Gaceta Médica de Caracas. Individuo de Número Sillón XXXI de la Academia Nacional de Medicina de Venezuela. Es de su autoría el editorial que presentamos a continuación
La microbiota se define como el conjunto de microorganismos que reside en el cuerpo en individuos sanos, que a su vez pueden diferenciarse según su comportamiento en comensales, mutualistas y patógenos.
Está en relación simbiótica mutualista con el hospedador, es decir, mantiene una interacción biológica, o
asociación íntima de organismos de especies diferentes que se benefician mutuamente o no para alcanzar su evolución vital, ya que también se obtienen ventajas de ellos y estos microorganismos la obtienen del individuo.
Su presencia favorece la digestión de los nutrientes, producen numerosas vitaminas y generan una barrera que puede impedir la colonización por otros microorganismos lesivos, proceso conocido como “antagonismo microbiano”.
La microbiota intestinal de los humanos es compleja pero estable en composición y función.
Las conversiones metabólicas realizadas por los miembros de la microbiota producen compuestos tanto beneficiosos como peligrosos y tienen un impacto sistemático en la salud humana.
Estudios comparativos han demostrado que la microbiota de los pacientes que padecen diversas enfermedades se encuentra en un estado de disbiosis, que se caracteriza por una composición
distinta.
También se han observado diferencias de composición entre miembros de poblaciones sanas geográficamente distantes (1).
La metaómica se define como aquellos estudios que tienen como objetivo identificar un panel de organismos microbianos, genes, variantes, vías o funciones metabólicas que caracterizan a la comunidad microbiana que puebla una muestra no cultivada.
Es un enfoque de integración innovador que se basa en el análisis en profundidad de los microbiomas humanos, lo que ha impulsado un cambio de paradigma en la comprensión de la salud humana y la detección de enfermedades infecciosas.
Consta de un conjunto de tecnologías que permiten comprender sistemas biológicos complejos y dinámicos en su totalidad a partir del análisis de cantidades masivas de datos.
La consiguiente acumulación de datos metaómicos proporciona conocimientos sin precedentes sobre la diversidad filogenética y funcional de las comunidades microbianas.
Las disciplinas ómicas comprenden la genómica, la transcriptómica, la proteómica y la metabolómica,
refiriéndose al genoma, transcriptoma, proteoma y metaboloma, respectivamente, de una especie, población de especies o comunidad de especies.
Los enfoques de metaómica comparativa y funcional han hecho posible obtener una fotografía molecular de la función microbiana en un momento y lugar determinados. Con este fin, la metagenómica es un enfoque basado en el ADN, la metatranscriptómica estudia el ARN total transcrito, la metaproteómica se centra en los niveles de proteínas y la metabolómica describe los perfiles metabólicos.
Estas herramientas en el caso de la metagenómica se desarrollan rápidamente y han generado borradores de secuencias genómicas de más de 1 000 microorganismos asociados a humanos, así como, de forma asombrosa 3,3 millones de genes microbianos derivados del tracto gastrointestinal de más de 100 adultos europeos.
Esto ha llevado a describir al menos tres grupos de especies microbianas concurrentes, denominadas enterotipos, que caracterizan la microbiota intestinal en varios continentes.
El metagenoma microbiano intestinal humano reveló además funciones únicas que se llevan a cabo en el entorno intestinal y proporcionó la base para mecanismos recientemente descubiertos de señalización, producción de vitaminas y metabolismo de glicanos, aminoácidos y xenobióticos.
Ahora también la actividad y composición de la microbiota se ven afectadas por los antecedentes genéticos, la edad, la dieta y el estado de salud del huésped.
A su vez, la composición y actividad de la microbiota influyen en el metabolismo del huésped y en el desarrollo de enfermedades.
De esta manera, se caracterizan las diferencias en la composición y actividad de la microbiota, por ejemplo, las diferencias en la composición y actividad de la microbiota entre bebés alimentados con leche materna y con fórmula, niños sanos y desnutridos, ancianos con respecto a los jóvenes, humanos que son delgados u obesos y sanos o que padecen enfermedades inflamatorias del intestino (2).
En los últimos años se ha logrado un amplio conocimiento de un número importante de bacterias que no son cultivables y de la interacción entre los microorganismos que nos habitan y nuestra homeostasis.
Por ello se considera que la microbiota es indispensable para el desarrollo de la inmunidad, la nutrición y el correcto crecimiento corporal.
Las alteraciones en la microbiota podrían explicar, por lo menos en parte, algunas epidemias de la humanidad como el asma y la obesidad. La disbiosis se ha asociado a una serie de trastornos gastrointestinales que incluyen el hígado graso no alcohólico, la enfermedad celíaca y el síndrome de intestino irritable, lo cual ha despertado el interés de la medicina moderna en ampliar las fronteras para
optimizar el conocimiento cabal de este tema (3).
Ya establecido que la microbiota es un elemento fundamental en el proceso de homeostasis humana, se ha instaurado en muchos centros el trasplante de microbiota fecal, el cual es una alternativa terapéutica real para pacientes con enfermedad recurrente por Clostridium difficile.
De igual forma se conocen resultados favorables en la colitis ulcerosa, entre otros trastornos de la
vía digestiva (4).
En el caso de las enfermedades neuro- degenerativas se ha considerado el papel de la microbiota intestinal como mediadores de enfermedades neurológicas, que pueden presentar objetivos futuros para la investigación terapéutica.
La microbiota se comunica con el cerebro a través del eje intestino-cerebro y ha sido implicado en
diversos trastornos neurológicos. Las alteraciones en el microbioma del intestino se han asociado
con numerosas enfermedades neurológicas y de otro tipo, con evidencias basadas en que la
restauración del intestino disbiótico mejora las condiciones de la enfermedad.
Un método para restaurar un intestino disbiótico es mediante el trasplante de microbiota fecal, recolonizando el intestino “enfermo” con un microbioma normal.
Este ecosistema de microbioma incluye bacterias, hongos, levaduras y arqueas o microorganismos unicelulares de morfología procariota, sin núcleos, los cuales utilizan componentes alimentarios no digeribles ysustratos derivados del huésped, como moco, enzimas y células epiteliales y los convierten en
diversos metabolitos.
Las condiciones de vida en el tracto gastrointestinal son muy dinámicas, dada la diferencia en la dieta diaria, el rápido flujo de nutrientes especialmente en las partes superiores y el comportamiento del microbioma tiene diferencias en la digestión y absorción de las carbohidratos, las proteínas y las grasas (1).
Una de las causas más estudiadas de la disbiosis es el uso indiscriminado de antibióticos en las
terapias convencionales, lo que conduce a una afección en la que la flora intestinal se altera y
produce diversas enfermedades como trastornos metabólicos, obesidad, neoplasias hematológicas y trastornos neurales o del comportamiento, que incluyen enfermedades neurovegetativas, ansiedad, depresión, agravamiento de condiciones de autismo, disparo de enfermedad de Alzheimer, accidente cerebrovascular, enfermedad de Parkinson y expresión de migraña.
Todo ese amplio espectro de patologías ha potenciado el estudio y conocimiento de la microbiota como
mediador biológico intrínseco, motivando una especie de redescubrimiento.
Se ha estudiado la patogénesis de la migraña y la participación del microbioma intestinal en conocimiento que sus metabolitos que influyen en el eje cerebral intestinal. Los ácidos grasos de cadena corta se degradan a acetato, butirato y propionato. El butirato bacteriano inhibe la histona desacetilasa y estimula la memoria y la plasticidad sináptica, pero también influye en la liberación de serotonina de las células enterocromafines intestinales.
La implicación de la serotonina en la patogénesis de la migraña está bien documentada y sus bajos niveles pueden producir vasodilatación cerebral, lo que inicia la migraña; a este fenómeno se conoce como “migraña serotoninérgica”.
Se ha estudiado las capacidades de producción de butirato entre las especies intestinales dominantes, las
cuales pertenecen a la familia Firmicutes, como Faecalibacterium prausnitzii, Coprococus spp., Roseburia spp., Lachnosiraceae spp., Clostridial Clusters IV y XIVa y Eubacterium hallii.
Por este modelo biológico bien estudiado se considera que las estrategias dietéticas pueden afectar el curso de las migrañas y son herramientas valiosas para mejorar su condición clínica.
Los enfoques dietéticos incluyen el consumo de fibra, una dieta de bajo índice glucémico, vitamina D,
probióticos y planes dietéticos para bajar de peso en caso de pacientes en condición de obesidad.
También se utiliza el trasplante de microbiota intestinal para la restauración microbiana más eficaz y duradera.
La restauración de la microflora intestinal puede conducir a la normalización de los mediadores inflamatorios y de la vía de la serotonina, lo que puede influir en la frecuencia e intensidad del dolor de la migraña (5).
De igual forma los tractos respiratorios superior e inferior presentan entornos y respuestas distintas que afectan la colonización microbiana y recientemente un estudio buscó identificar las relaciones entre los taxones que los colonizan y su influencia con el desarrollo durante la infancia.
Emplearon la secuenciación de ADN ribosomal para perfilar hisopos nasofaríngeos y aspirados traqueales recolectados de 183 sujetos entre 20 semanas y 18 años de edad en un Hospital de Filadelfia en el año 2020, de sujetos por lo demás sanos inscritos en un estudio que investigó reservorios potenciales de SARS-CoV-2.
La evaluación reveló que la nasofaringe está colonizada por unos pocos taxones o grupos de
microorganismos muy abundantes, mientras que los aspirados traqueales presentan un conjunto diverso de microbios.
Los grupos de microbiomas del tracto respiratorio superior se correlacionan con grupos de microbiomas el tracto inferior y se estableció que los grupos identificados en el tracto superior se correlacionan con la edad del sujeto a lo largo del desarrollo infantil.
Se sugirió una influencia mutua de un tercer sitio, como la orofaringe y también la influencia de características ambientales extrínsecas del huésped.
La identificación de un patrón de desarrollo de la microbiota de las vías respiratorias superiores a lo largo de los primeros 18 años de vida sugiere que los patrones observados en la primera infancia pueden extenderse más allá de la ventana de la vida temprana.
Estos ensayos ponen a las puertas de la investigación biomédica, posibles herramientas basadas en el control de los microbiomas de las vías respiratorias, para potenciar terapias biológicas futuras eficaces y así combatir las patologías de esta localización que ocupan los primeros lugares entre las causas de
morbilidad mundial (6).
Todos estos avances sugieren que la microbiosis se sitúa entre las primeras estrategias a desarrollar en la aplicación de terapias inducidas por los fenómenos intrínsecos fisiológicos basados en los principios de la homeostasis orgánica.
Referencias
- Rajilić-Stojanović M. Function of the microbiota. Best Pract Res Clin Gastroenterol. 2013;27(1):5-16.
- Ottman N, Smidt H, M. de Vos W, Belzer C. The function of our microbiota: Who is out there and what do they do? Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2012;2:104.
- Icaza-Chávez ME. Microbiota intestinal en la salud y la enfermedad. Rev Gastroenterol Méx. 2013;78(4):240-248.
- García-García-de-Paredes A, Rodríguez-de-Santiago E, Lara Aguilera-Castro L, Ferre-Aracil C, López Sanromán A. Trasplante de microbiota Feca microbiota transplantation. Gastroenterol Hepatol 2015;38(3):123-134.
- Kappéter Á, Sipos D, Varga A, Vigvári S, Halda-Kiss B, Péterfi Z. Migraine as a Disease Associated wit Dysbiosis and Possible Therapy with Fecal Microbiota Transplantation. Microorganisms. 2023;11:2083.
- Hernández-Leyva AJ, Rosen AL, Tomera CP, Lin EE, Akaho EH, Blatz AM, et al. Developmental progression of the nasopharyngeal microbiome during childhood and association with the lower airway microbiome. medRxiv. 2023;09(18):23295747.
Para ver la edición completa de la Gaceta Médica de Caracas:
https://drive.google.com/file/d/1Fy-T_AoezgH_xNruc1BFlk9I5dGkUSc3/view
