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Artículo
De manera análoga a cualquier ecosistema, el interior del cuerpo humano es un conjunto estructurado de individuos que funcionan de manera sinérgica con las condiciones de vida de éste, llegando a ser una colección de todo lo que el huésped ingiere, desde alimento hasta fármacos y suplementos.
Al grupo heterogéneo de microorganismos que interactúan en diferentes órganos y tejidos de organismos superiores se le denomina microbioma, cuyas características son igual de diversas que las especies que la componen y suelen ubicarse tanto en el exterior (piel, cabello, axilas, genitales) cómo en el interior (boca, lumen intestinal, heces). La similitud entre todos éstos microorganismos es su capacidad por abastecer al huésped para conveniencia de ambos y entre ellos mismos, siendo así que sintetizan biomoléculas de diferente naturaleza, entre ellas vitaminas, enzimas y cofactores que hacen más eficientes las rutas metabólicas de los organismos mutualistas o aquellas que procesan elementos no biodisponibles para el huésped.1
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La microbiota es una fracción localizada del microbioma, y la composición de la microbiota interior en el ser humano proviene en gran parte del primer alimento que se procesa en los intestinos, siendo así por vía oral estrictamente y en el caso de los mamíferos a través de la microflora que circunda al tejido mamario; por otra parte la leche materna contiene una gama amplia de inmunoglobulinas tipo A (IgA) que modifican al sistema inmune del recién nacido imitando así el repertorio de anticuerpos proveniente de la madre.2 Ésta sincronía entre la ingesta de un alimento inmunopotenciador y la adquisición de una carga de microorganismos permite la instalación selectiva de las bacterias que formarán el microbioma intestinal del individuo.
Se tiene evidencia de que eventos divergentes como el nacimiento a través de cesárea pueden la composición de la microbiota interior en el ser humano proviene en gran parte del “
caso de los mamíferos a través de la microflora que circunda al tejido mamario “ dictaminar la composición de la microbiota en un recién nacido, ya que el tracto vaginal es abundante en una microbiota simbiótica saludable provista por la madre, compuesta principalmente por especies de Lactobacillus y otras Bifidobacterias, cuya función sintética de vitamina B12, vitamina K, riboflavina, biotina, ácido nicotínico, ácido pantotenico, piridoxina y tiamina contribuyen al óptimo funcionamiento y homeostasis del recién nacido. De otra manera el recién nacido se enfrenta a una colonización preferente por enterobacterias como Shigella, Salmonella, del género Clostridium3 entre otros anaerobios facultativos que ganarían una disbiosis mediante la secreción de factores de virulencia, toxinas, péptidos asociados a patógenos y su adhesión al epitelio intestinal; la instalación de éstas bacterias se hace evidente con eventos inflamatorios y disfunciones gastrointestinales como diarrea, dolor abdominal y vómito frecuentes.4
Existen barreras biológicas que seleccionan al microbioma por medios químicos, enzimáticos e inmunológicos, todo ello concretado con asistencia de los diferentes órganos que componen al tracto gastrointestinal. Al igual que
en cualquier sistema protector, una disfunción de alguna de las partes del sistema digestivo permite el ingreso de microorganismos indeseables y su crecimiento desmedido.
Al inicio de la digestión el intestino delgado en sus diversos segmentos y órganos adyacentes se encarga de extraer de forma química
y enzimática los nutrientes en los alimentos. Los movimientos peristálticos continuos permiten que ésta fracción de los intestinos se mantenga estéril.5 Después el quimo procesado es transportado al intestino grueso, específicamente al colon en dónde se alberga la mayor carga microbiana.
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El intestino grueso posee paredes membranosas recubiertas de mucosidad, formada por las células de Paneth, células caliciformes, enterocitos y células enteroendócrinas cuya capacidad por generar mucina, beta defensinas, catelicidinas, quimosinas e IgA las convierte en una barrera bioquímica e inmunológica contra los distintos factores con los que entra en contacto el tracto gastrointestinal.6
El 93.5% de las bacterias intestinales de un individuo sano se ubican los filos: Proteobacteria, Actinobacteria, Firmicutes y Bacteroidetes.3 El género Lactobacillus contiene a diversas especies de microorganismos simbióticos en el ser humano y también es uno de los primeros en introducirse al cuerpo, está presente en la boca, axilas, genitales y otras mucosas. Además de otras especies del filo Bacteroidetes y Firmicutes, Lactobacillus procesa los carbohidratos complejos ingeridos por el huésped y que no pueden ser procesados por el repertorio enzimático humano, para ser utilizados como fuente de energía y a su vez generando moléculas pequeñas como el acetato, el butiEl género Lactobacillus contiene a diversas especies de microorganismos simbióticos “
ducirse al cuerpo, está presente en la boca, axilas, genitales y otras mucosas “ rato y el propionato, ácidos grasos de cadena corta que se encuentran en el tracto digestivo en una proporción de 3:1:1 respectivamente. Éstas moléculas asisten funciones como la expresión génica, quimiotaxis, diferenciación celular, proliferación celular y apoptosis tras ser absorbidas en el tracto gastrointestinal para
interactuar a diferentes niveles, siendo la modificación de proteínas y ADN una de las funciones fundamentales de éstos ácidos grasos.3
Se ha demostrado que una microbiota compuesta por fermentadores estrictos se abastece de carbohidratos complejos como fructooligosácaridos, galactooligosacáridos e inulina, generando monómeros que contribuyen al mantenimiento y síntesis de elementos para las mucosas intestinales;1 éstas mucosas están estructuradas en dos capas, una exterior qué forma parte del glucocáliz de las células abundante en mucinas glicosiladas con galactosa, N-acetilglucosamina o N-acetilgalactosamina y una interior que es prácticamente estéril. Experimentos con ratones evidencian la importancia de la fibra en la dieta, teniendo que individuos con una ingesta baja de carbohidratos desarrollan erosión en el epitelio intestinal a causa de la microbiota que utiliza las mucinas formadas en la capa exterior del intestino como fuente de energía, o incluso debido a la ausencia de mucina intestinal que proteja a la células, lo que compromete la estructura del órgano desencadenando así procesos inflamatorios y dificultando la contribución de los fermentadores gastrointestinales al no tener un sitio de unión y reconocimiento en las vellosidades intestinales.7
El uso de medicamentos y otros xenobioticos de la dieta moderna, como colorantes y saborizantes artificiales son responsables de una disbiosis por eliminación de especies bacterianas o alteración de sus funciones metabólicas. El uso de clindamicina, claritromicina, ciprofloxacino y metronidazol ha demostrado ser la causa de alteraciones del microbioma y su expresión génica por periodos variables de tiempo con diferencias de un individuo a otro. Estudios realizados en humanos utilizando betalactamicos como la ampicilina,
sulbactam y celfazolina mostraron un impacto en la ecología del intestino y efectos negativos en la producción de moléculas esenciales para funciones celulares como la acetil-coA o el acetil fosfato.3
Los alimentos frescos contienen un número importante de bacterias independientemente del método de cultivo mediante el cual se produjeron, siendo la principal causa que también la vida vegetal está colonizada en el interior y exterior (endófitos y epífitos) de manera simbiótica en concentraciones de hasta 4.7x109 ufc/mL.8 Bacillus pumillus es un ejemplo de las especies que se han encontrado en numerosos alimentos frescos y en el tracto gastrointestinal humano, lo que significa la existencia ubicua del microorganismo y la adquisición de probióticos mediante la sola ingesta de linaza, moringa o brócoli.9 Presenta poca dificultad para especies del género Bacillus, Lactobacillus o Clostridium la colonización intestinal debido a su capacidad por generar esporas, pasando así las diversas barreras a las que se enfrentan dentro del cuerpo humano desde su ingesta. Las consideradas bacterias probióticas son sensibles a las sales biliares producidas en el intestino como el taurocolato, que asiste en la germinación de esporas cuando éstas llegan al colon,3 lo que enfatiza la importancia de consumir frutas y vegetales frescos para la adquisición de especies útiles en el microbioma con los mínimos métodos de preparación para asegurar que se está ingiriendo una concentración viable de células.
La diferencia drástica en la concentración bac-
teriana de una dieta basada en alimentos frescos y una proveniente de insumos procesados deriva en trastornos que van desde daño fisiológico hasta disfunciones del humor, que se originan de un desbalance de neurotransmisores o precursores de ellos que son procesados por microorganismos intestinales. El triptófano es un aminoácido esencial y precursor de la serotonina, un neurotransmisor que participa en diversos procesos gástricos, secretorios y termoteguladores; se ha reportado que especies patógenas como Escherichia coli, Achromobacter liquefaciens, y Paracolobactrum co-
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liforme utilizan la triptofanasa para degradar el triptófano por la vía indol y utilizarlo como energía en forma de piruvato, agotando así el aminoácido disponible para la homeostasis del huésped. Adicionalmente se encuentra caracterizada la forma en que la ingesta de elevadas cantidades de glucosa favorece la secreción de dopamina en el núcleo accumbens del cerebro y éste a su vez se comporta como un inmunosupresor que ralentiza la producción de IgA, además de potenciar en el intestino la expresión de factores de virulencia y patogenicidad en las enfermedades bacterianas causadas por Pseudomonas aureaginosa, Campylobacter jejuni, Helicobacter pilori, Escherichia coli y Salmonella enterica.10
La introducción atenuada de una variedad de microorganismos al tracto gastrointestinal tiene un efecto inmunopotenciador; como ocurre en la rizósfera y filósfera de una planta, la exposición de las células a efectores y factores de virulencia provenientes de microorganismos patógenos activan la respuesta inmune y la producción de anticuerpos que asistirán en el reconocimiento y eliminación de éstos invasores.11
La microbiota intestinal se puede convertir en nuestro aliado o enemigo, mantener un balance saludable recae en los hábitos alimenticios, profilácticos y de higiene, pero es un hecho que se mantiene como un sistema dinámico manipulable gracias a los numerosos factores de selección que biológicamente se encuentran disponibles.
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