IMPACTO DE LA MICROBIOTA INTESTINAL EN LA DIABETES (1ª PARTE)
1. ¿Qué es la microbiota intestinal?
La microbiota hace referencia a la comunidad de microorganismos vivos (bacterias, virus, hongos, levaduras y protistas) residentes en un nicho ecológico determinado, como el intestino humano o la piel. Los microorganismos unicelulares conocidos como bacterias se pueden encontrar en casi todas las superficies de la Tierra. Desempeñan un papel clave en el desarrollo de los ecosistemas porque su tarea es, entre otras cosas, la transformación de la materia, la producción de diversas sustancias y la descomposición de residuos. Las bacterias también viven en nuestro cuerpo en una relación, la mayoría de las veces, de simbiosis (asociación de individuos animales o vegetales de diferentes especies que sacan provecho de la vida en común). En ocasiones esta relación es desigual y su crecimiento excesivo o deficiente puede provocar enfermedades. Cabe señalar, que la composición de la microbiota varía de persona a persona y no es estable en todas las etapas de la vida. Centrándonos en las bacterias, algunas son más resistentes a las infecciones que otras debido a una variedad de factores que incluyen los patrones alimentarios, la ubicación geográfica y la salud general. Existe un concepto denominado: índice de resiliencia que mide la capacidad de una comunidad microbiana para permanecer estable a pesar de los cambios externos.
Se calcula que la población microbiana del intestino humano incluye unos 100 billones de bacterias de unas 500 a 1000 especies distintas (unas 10 veces más que las células formadoras de tejidos). Para dar una idea de la cantidad que supone esta cifra, el peso de los componentes bacterianos del intestino alcanzaría los 200gr, la mayor parte de ellas localizadas en el intestino grueso, pues en el estómago y duodeno el entorno no es favorable para su desarrollo. Las principales familias de bacterias que habitan en nuestro intestino son:
- Bacteroidetes.
- Firmicutes.
- Actinobacteria.
- Proteobacteria.
- Verrucomicrobia.
Los microorganismos más conocidos que habitan nuestro tracto gastrointestinal son del filo Firmicutes y comprenden géneros bacterianos muy presentes en el entorno médico, entre los que destacan Lactobacillus, Bacillus, Clostridium y Enterococcus
2. ¿Por qué es importante su función?
En esa relación simbiótica, el ser humano proporciona a las bacterias que conforma nuestra microbiota un entorno óptimo en el que crecer y desarrollarse. A cambio, ellas producen para nuestro organismo (ver Figura 1):
1. Metabolismo de determinados alimentos: mediante la producción de enzimas que permiten degradar compuestos de origen vegetal, lo que supone hasta el 10% de la ingesta calórica diaria.
2. Producción de ciertas vitaminas: el género Lactobacillus, por ejemplo, tiene la capacidad de sintetizar metabolitos esenciales tales como vitamina B12.
3. Degradación de toxinas: las bacterias del tracto digestivo tienen grandes capacidades enzimáticas y pueden metabolizar sustancias químicas ambientales
4. Protección ante patógenos: la microbiota ocupa un nicho físico y funcional, lo que dificulta que otros microorganismos “malos” lo colonicen. más, ciertas bacterias son capaces de generar sustancias bactericidas que atacan, de forma directa, a los patógenos que intentan invadirnos.
3. ¿Cuál es la importancia de la microbiota en la Diabetes?
El eje intestino-hígado desempeña un papel destacado en el origen, desarrollo y tratamiento de enfermedades metabólicas como la diabetes. En esta relación destaca el origen intestinal de varias hormonas que guían el metabolismo inter y postprandial (antes y después de comer) de hidratos de carbono y lípidos; además de la relación directa de la inflamación intestinal, la hiperinsulinemia y la diabetes. Por ello, cada vez más estudios se centran en el intestino y en el estado de la microbiota intestinal como un lugar importante en el que intervenir con nuevos marcadores diagnósticos o de pronóstico, incluso existen ensayos en curso sobre la posible eficacia terapéutica de la administración de probióticos en la diabetes.
4. Microbiota como modulador del Sistema Inmune en Diabetes TIPO 1
La diabetes tipo 1 (DT1) es una enfermedad autoinmune crónica caracterizada por la destrucción de las células beta del páncreas productoras de insulina. El proceso autoinmune de la diabetes implica la infiltración de los islotes de Langerhans (productores de las células encargadas d segregar insulina) por células del sistema inmunológico, fenómeno conocido como insulitis, que produce la destrucción de las células beta). El artículo “Mutual modulation of gut microbiota and the immune system in type 1 diabetes models” presenta un estudio experimental sobre la interacción entre la microbiota intestinal y el sistema inmunitario en modelos de ratones con DT1. Actualmente, uno de los modelos animales más utilizados para investigar esta enfermedad es el ratón diabético no obeso (NOD, por sus silgas en inglés), que exhibe un fenotipo Th1 y desarrolla espontáneamente diabetes autoinmune de una forma que, en muchos aspectos, se asemeja al desarrollo de la enfermedad humana. Durante los últimos 20 años, varios estudios clínicos encontraron una asociación entre la DT1 y la composición de la microbiota intestinal. Los autores de este estudio utilizaron diferentes tipos de ratones, incluyendo un modelo de ratón NOD y el ratón 116C-NOD, que es transgénico para un anticuerpo específico de las células beta y tiene una menor incidencia de DT1 (la cepa de ratón transgénico 116C-NOD exhibe un fenotipo Th17 prevalente y una diabetes tipo 1 reducida) en comparación con ratones NOD). El objetivo del estudio fue evaluar el efecto de la microbiota intestinal de cada cepa sobre el desarrollo de DT1 y evaluar el perfil inmunológico de los ratones 116-NOD. Para ello, los autores realizaron varios experimentos con ambos tipos de ratones, entre otros:
- Cohabitación de ratones NOD y 116C-NOD,
- Transferencia de microbiota intestinal de una cepa a otra,
- Análisis de la producción de citoquinas y los factores de transcripción de las células T y B (principales encargadas de la respuesta inmunitaria)
- Medición de la infiltración de las células inmunitarias en los islotes pancreáticos.
Los resultados mostraron que la microbiota intestinal de los ratones 116C-NOD modulaba la respuesta inmunitaria de los ratones NOD, reduciendo la incidencia y la velocidad de aparición de DT1, y favoreciendo un fenotipo Th17, que se asocia con una menor destrucción de las células beta. Además, los autores encontraron que cada grupo de ratones con predisposición a DT1 poseía una firma bacteriana distinta. Los autores concluyeron que existe una modulación recíproca entre la microbiota intestinal y el sistema inmunitario en los modelos de DT1, y que esta modulación podría tener implicaciones para el diseño de futuras opciones terapéuticas para los pacientes con DT1. Por ejemplo, se podría explorar el uso de probióticos, prebióticos, trasplantes fecales o inmunoterapias dirigidas a las células T y B para restaurar el equilibrio entre la microbiota intestinal y el sistema inmunitario, y así prevenir o retrasar el desarrollo de DT1.
REFERENCIAS
Rosell-Mases, E., Santiago, A., Corral-Pujol, M. et al. Mutual modulation of gut microbiota and the immune system in type 1 diabetes models. Nat Commun 14, 7770 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-43652-x
Crudele L, Gadaleta RM, Cariello M, Moschetta A. Gut microbiota in the pathogenesis and therapeutic approaches of diabetes. EBioMedicine. 2023 Nov;97:104821. doi: 10.1016/j.ebiom.2023.104821. Epub 2023 Oct 5. PMID: 37804567; PMCID: PMC10570704.
Nutrición hospitalaria: Órgano oficial de la Sociedad española de nutrición parenteral y enteral, ISSN 0212-1611, ISSN-e 1699-5198, Vol. 36, Nº. Extra 3 (Julio), 2019 (Ejemplar dedicado a: Sextas Jornadas UCM-ASEN “Nutrición y alimentación. Nuevas alternativas en la promoción de la salud” Madrid 20 y 21 de febrero de 2019), págs. 35-39
