Thu, 25 Jul 2024
Microbiota intestinal y su relación con la obesidad en adultos: artículo de revisión
Abstract
Introduction: the intestinal microbiota has emerged as a crucial component for the maintenance of human health, playing fundamental roles in digestion, metabolism, immunity, the regulation of nutritional status and energy homeostasis. However, dysbiosis (alteration of the microbiota balance) can cause obesity, through inflammatory mechanisms, increased intestinal permeability and changes in appetite. Objective: determine the relationship between alterations in the intestinal microbiota and obesity in adults. Methodology: the research design is documentary, exploratory and descriptive. A systemic review of the last 5 years of the existing literature was conducted in electronic databases such as Scopus, PubMed, Science direct, Web of Science and Google academic. Inclusion and exclusion criteria will be applied. Results: although it cannot be stated that the intestinal microbiota is the direct cause of obesity in adults, there is a complex and bidirectional relationship between the two. Intestinal dysbiosis can influence the development of obesity, and this in turn can modify the intestinal microbiota. The main mechanisms are alterations in energy metabolism, inflammatory process, and appetite regulation. Conclusion: obesity is a chronic metabolic disease with multiple causative factors and the intestinal microbiota is only one of them. Alterations in the intestinal microbiota are related to obesity in adults, so they must be managed comprehensively, which includes lifestyle modification and sometimes medical treatment.
Main Text
Introducción
El microbiota intestinal humana, que comprende billones de microbios,desempeña un papel fundamental en diversas funciones fisiológicas entreellas el metabolismo y la regulación inmunitaria. Investigacionesactuales han dado a conocer la estrecha relación entre la composicióndel microbiota y la obesidad en adultos. La disbiosis que se caracterizapor alteraciones en la diversidad y abundancia microbiana se haimplicado en el desarrollo y progresión de la obesidad. (1) Existencambios en la composición del microbiota intestinal, como unadisminución de bacterias beneficiosas como Bacteroidetes y un aumento detaxones potencialmente dañinos como Firmicutes, en personas con obesidaden comparación con sus contrapartes delgadas. Estas alteraciones estánrelacionadas con alteraciones metabólicas, incluida una mayor obtenciónde energía de la dieta, una mayor adipogénesis e inflamación, quecontribuyen al aumento de peso y la adiposidad. Hay que tomar en cuentaque el microbiota disbiótica puede modificar la integridad de la barreraintestinal, lo que lleva a la translocación de productos microbianos ydesatar una inflamación leve, lo que caracteriza a la obesidad. Por otrolado, las acciones dirigidas al microbiota intestinal, como losprobióticos, los prebióticos y el cambio de dieta, ha sido alentador,para mejorar la disfunción metabólica relacionada con la obesidad.Modular la composición del microbiota intestinal mediante estasintervenciones puede mejorar los parámetros metabólicos, incluida lasensibilidad a la insulina y la adiposidad, lo que destaca el potencialde las terapias dirigidas al microbiota para combatir la obesidad. Sinembargo, se justifica realizar más investigaciones para dilucidar losmecanismos subyacentes que rigen el eje microbiota-obesidad y optimizarlas intervenciones basadas en el microbiota para el tratamiento eficazde la obesidad en adultos (2).
La prevalencia mundial de la obesidad ha alcanzado proporcionesalarmantes, lo que representa un importante problema de salud públicacon profundas implicaciones para la morbilidad, la mortalidad y el gastosanitario. La obesidad, caracterizada por una adiposidad excesiva, es untrastorno multifactorial influenciado por factores genéticos,ambientales y de comportamiento. Si bien los hábitos alimentarios y losestilos de vida sedentarios contribuyen claramente a la obesidad, laevidencia emergente sugiere que el microbiota intestinal, la comunidadmicrobiana diversa que reside en el tracto gastrointestinal, desempeñaun papel crucial en el desarrollo y la patogénesis de la obesidad en losadultos (1).
El microbiota intestinal humana es un ecosistema complejo quecomprende billones de microorganismos, incluidas bacterias, arqueas,hongos, virus y protistas, que en conjunto ejercen una amplia gama defunciones metabólicas, inmunológicas y fisiológicas (3). Los avancesrecientes en tecnologías de secuenciación de alto rendimiento hanfacilitado la caracterización integral del microbiota intestinal, lo queha permitido a los investigadores explorar su intrincada relación con lasalud y la enfermedad del huésped. La disbiosis, definida como undesequilibrio en la composición y función microbiana, se ha implicado enla patogénesis de diversos trastornos metabólicos, incluida la obesidad,la resistencia a la insulina y la diabetes mellitus tipo 2 (5).
Numerosos estudios han documentado alteraciones en la composición delmicrobiota intestinal de personas con obesidad en comparación con sushomólogos delgados. Específicamente, la obesidad se asocia con unareducción de la diversidad microbiana y cambios en la abundanciarelativa de taxones específicos. Uno de los hallazgos más consistenteses un aumento en la proporción de Firmicutes a Bacteroidetes, que se hapropuesto para mejorar la obtención de energía de la dieta, promoviendola adiposidad y el aumento de peso. Además, el microbiota disbióticapuede contribuir a la inflamación de bajo grado, un sello distintivo dela obesidad, mediante la producción de metabolitos proinflamatorios y laactivación de vías inmunes (5).
Mecánicamente, el microbiota intestinal influye en el metabolismo delhuésped a través de varias vías, incluida la modulación de la extracciónde energía de la dieta, la regulación de la deposición y la inflamacióndel tejido adiposo y la modulación de la integridad y permeabilidad dela barrera intestinal. Los ácidos grasos de cadena corta (AGCC),metabolitos microbianos producidos a través de la fermentación de fibrasdietéticas, se han convertido en mediadores clave de la interacciónmicrobiota-huésped, ejerciendo efectos beneficiosos sobre la saludmetabólica al promover la saciedad, mejorar la sensibilidad a lainsulina y modular la función inmune (3).
Además de su papel en la patogénesis de la obesidad, el microbiotaintestinal representa un objetivo prometedor para la intervenciónterapéutica en el tratamiento de la obesidad y los trastornosmetabólicos relacionados. Las estrategias destinadas a modular lacomposición y función del microbiota intestinal, como los probióticos,los prebióticos, las modificaciones dietéticas y el trasplante demicrobiota fecal (FMT), se han mostrado prometedoras para mejorar losparámetros metabólicos y reducir la adiposidad en estudios tantopreclínicos como clínicos (6).
A pesar de los importantes avances en el esclarecimiento del papeldel microbiota intestinal en la obesidad, varias preguntas clave siguensin respuesta. Se necesitan más investigaciones para descifrar lascomplejas interacciones entre el microbiota intestinal y el metabolismodel huésped, identificar biomarcadores microbianos del riesgo y laprogresión de la obesidad y optimizar los enfoques terapéuticos basadosen el microbiota para el tratamiento de la obesidad en adultos (1). Unacomprensión más profunda del eje microbiota-obesidad tiene el potencialde revolucionar las estrategias de prevención y tratamiento de laobesidad, ofreciendo nuevas esperanzas en la batalla contra estaepidemia global.
Metodología
Siendo este un artículo de revisión se utilizó un diseño deinvestigación documental que se caracteriza por un enfoque cualitativo,siendo una investigación exploratorio descriptiva, aplicada. El métodode investigación se fundamentó en la revisión sistémica de la literaturaexistente. Para la estrategia de búsqueda se realizó la investigación dela literatura en bases de datos electrónicas como Scopus,PubMed, Science Direct, Web of Science, Google académico.Utilizando palabras clave y términos de búsqueda como “microbiotaintestinal”, “microbioma”, “gut microbiome”,“obesidad”, “obesity”, “adultos”,“adults”, aplicando combinaciones con el operadorboleano “AND”, “OR”. Durante el desarrollo se seleccionaron estudios porsu título y lectura de resumen para descartar los estudios que no tienenrelevancia en esta investigación, en los textos seleccionados se hizouna lectura completa para verificar la relevancia de su información. Seobtuvieron datos de estudios en dependencia del autor, año depublicación, diseño del estudio, tamaño de la muestra de los estudiosevaluados. Tomando en cuenta varios criterios de inclusión y exclusiónexplicados en la tabla 1, necesarios para la realización de esteartículo de revisión.
El microbiota intestinal humana, una comunidad diversa demicroorganismos que residen en el tracto gastrointestinal se haconvertido en un actor clave en la patogénesis de la obesidad. Numerososestudios han documentado asociaciones entre alteraciones en lacomposición microbiana intestinal y la obesidad en adultos. Comprenderla relación dinámica entre el microbiota intestinal y la obesidad esprometedor para el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticasdestinadas a frenar la epidemia mundial de obesidad. En esta revisión dela literatura, brindamos una descripción total de la percepción actualdel eje microbiota-obesidad, centrándonos en la disbiosis microbiana,los mecanismos subyacentes a las influencias microbianas en elmetabolismo del huésped y las posibles intervenciones terapéuticasdirigidas al microbiota intestinal. Estudios realizados evidencian lacomposición diversa del microbiota comparando individuos obesos ydelgados. En la que se muestra que los individuos obesos tienen unmicrobiota compuesto mayormente por Firmicutes y en menor proporciónencontramos Bacteroidetes (7).
La disbiosis, caracterizada por alteraciones en la composición yfunción microbiana intestinal, se ha observado consistentemente enpersonas con obesidad en contraste con su parte contraria delgadas. Unode los hallazgos más significativos es un aumento en la proporción deFirmicutes y Bacteroidetes, en relación con una mayor captación deenergía de la dieta y la adiposidad. Además, en individuos obesos se hainformado de una reducción de la diversidad microbiana y cambios en laabundancia relativa de taxones específicos, como niveles reducidos debacterias productoras de butirato y una mayor abundancia de patógenosoportunistas. Se cree que estas alteraciones en la composiciónmicrobiana contribuyen a alteraciones metabólicas, incluida laresistencia a la insulina, la inflamación y la desregulación delmetabolismo de los lípidos, lo que en última instancia promueve elaumento de peso y la obesidad (8).
El microbiota intestinal impacta en el metabolismo del huésped pormedio de diversos mecanismos, en los que se incluye la regulación de laextracción de energía de la dieta, ajuste de la deposición, lainflamación del tejido adiposo y el control de la integridad ypermeabilidad de la barrera intestinal. Los ácidos grasos de cadenacorta (AGCC), metabolitos microbianos elaborados mediante lafermentación de fibras dietéticas, ejercen un papel muy importante en lamediación de la relación microbiota-huésped. Los SCFA, en especial elbutirato, el acetato y el propionato, funcionan como fuente de energíapara las células epiteliales del colon, modulan la función de la barreraintestinal y cumplen efectos antiinflamatorios. Incluso, los metabolitosderivados del microbiota intestinal, como los ácidos biliaressecundarios, el N-óxido de trimetilamina (TMAO) y los lipopolisacáridos(LPS), pueden incidir en el metabolismo sistémico y aportar a ladisfunción metabólica relacionada con la obesidad (2).
En cuanto a la regulación del almacenamiento de grasas, ciertasbacterias intestinales pueden impactar la absorción de ácidos grasos ydel almacenamiento de grasa en el tejido adiposo. Por ejemplo, elmicrobiota en personas obesas se ha revelado tener la capacidad deextraer más energía de la dieta, lo que al final, conduce a un exceso dealmacenamiento de grasa. (1) La Inflamación sistémica y local se produceen el caso de una disbiosis, es decir, un desequilibrio del microbiota,la permeabilidad intestinal se incrementará, lo que permitirá el paso delipopolisacáridos y otras moléculas proinflamatorias a la circulaciónsistémica. Este proceso, a su vez, puede provocar inflamación de bajogrado a largo plazo, lo que a menudo se asocia con resistencia a lainsulina y aumento de peso (9). Otra área bajo la influencia delmicrobiota es la producción y liberación de hormonas intestinales PYY yGLP-1, que controlan el apetito y la sensación de saciedad. Unmicrobiota normal también mejora la sensibilidad a la insulina y lasaciedad, una disbiosis puede contribuir a la hiperfagia y a laresistencia a la insulina (5).
El control del metabolismo de los ácidos biliares, el microbiotaintestinal es la encargada de transformar los ácidos biliares deprimarios en secundarios, por lo que se involucran en la regulación delmetabolismo de glucosa y lípidos, su estimulación puede llevar a laacumulación de grasa y generar resistencia a la insulina (5).
Entre las intervenciones terapéuticas guiadas al microbiotaintestinal se observa que el ajuste de la estructura y función delmicrobiota intestinal simboliza una perspectiva prometedora para elabordaje de la obesidad y los trastornos metabólicos asociados. (10) Losprobióticos, siendo microorganismos vivos con una amalgama de beneficiospara la salud que aportan en la mejora de la salud intestinal y elmetabolismo, y los prebióticos, fibras no digeribles que promuevenselectivamente el crecimiento de bacterias beneficiosas, se han mostradocambios prometedores para mejorar los parámetros metabólicos y reducirla adiposidad en estudios en animales y humanos. Además, lasintervenciones dietéticas, como el consumo de alimentos ricos en fibra yproductos fermentados, la disminución de la grasa y el azúcar, puedenpromover un perfil favorable del microbiota intestinal y mitigar elriesgo de obesidad. El trasplante de microbiota fecal (FMT), latransferencia de microbiota fecal de donantes sanos a receptores hasurgido como una opción terapéutica para restaurar la diversidad yfunción microbiana en personas con obesidad y síndrome metabólico(11).
Resultados
El microbiota intestinal de un adulto considerado sano está compuestopor bacterias intestinales, en un 90% conformadas por Bacteroidetes yfirmicutes, el 10% de bacterias está conformado por proteobacterias,actinobacterias, verrucomicrobia, fusobacterias y pocas especies dedomino arquea. En representación viral se encuentra dominando elmicrobiota intestinal los bacteriofagos, realizando su función detransferencia horizontal de genes y vigilancia de la reproducción deespecies dominantes. Parte del microbiota intestinal están las levadurascon menos de 20 especies, pero su tamaño celular es mucho mayor al delas bacterias (1).
El microbiota es diferente en cada tramo del aparato digestivo, sepueden encontrar las mismas cepas, pero en proporciones distintas. Se haobservado cambios del microbiota en un mismo individuo debido a factorescomo los fármacos, dieta, la duración del paso del contenido fecal através del intestino, los viajes realizados, pero los cambios observadosde un individuo a otro son mucho mayores, aún que los cambios llegarán aser notables, el microbiota mantiene su patrón típico por lo que recibeel nombre de enterotipo en este la dieta va a ser el mayor condicionante(2).
Los enterotipo se van a clasificar en:
Una de las características favorables del microbiota es su poder deregresar a su estado normal, es decir cuando se presentan desequilibrioscomo en las diarreas o tratamientos con antibióticos en donde elmicrobiota se ve afectada (1).
Mientras una persona va envejeciendo se observa perdida microbiana ycambios notables en algunos microorganismos pertenecientes almicrobiota, debido a disfuncion inmunitaria, causando procesosinflamatorios. Se puede observar la disminución de microorganismos comobifidobacterias y faecalibacterium prausnitzii qué tienen capacidadantiinflamatoria. Este deterioro se puede evitar mediante suplementaciónoral con algunos de estos microorganismos como la akkermansiamuciniphila.
Para mantener el microbiota intestinal estable se requieren unacorrecta interacción microbio – microbio. La representación delmicrobiota en un individuo sano se muestra en la figura 1, el microbiotaintestinal consta de microorganismo con más de 1000 especies debacterias, además de virus, hongos, eucariotas, arqueas, entre loscuales suman un aproximado de 100 billones de microorganismos (11).
El microbiota va a cumplir diferentes funciones en el organismocomo:
- Absorción de nutrientes
- Digestión
- Defensa contra infecciones patógenas
- Maduración del sistema inmune
- Conservación de la función de la barrera intestinal
- Conservación de la permeabilidad selectiva intestinal (11).
Dentro de la diversidad del microbiota en relación con la obesidad seaprecia que el ecosistema de nuestro intestino dominado por elmicrobiota intestinal sufre disbiosis en las personas que presentanobesidad. Al hablar de la flora intestinal de un adulto, se deberecordar que esta tiene influencia por el tipo de parto ya sea vaginal ocesárea por el que haya nacido el individuo, además de su dependencia enrelación con su biología, estilo de vida, medio ambiente y sistema desalud en el que se desarrolle el individuo.
El microbiota lleva un papel importante en la digestión y absorciónde nutrientes, colaborando en la fermentación de carbohidratos nodigeridos, la síntesis de vitaminas y la metabolización de compuestosbioactivos. Uno alguno de los casos, ciertas bacterias intestinales,sirviendo de ejemplo las del género Bacteroides y Bifidobacterium, seconsideran aptas para descomponer la fibra dietética en ácidos grasos decadena corta, que tienen la capacidad de ser absorbidos y empleados comofuente de energía por el huésped. Por otra parte, el microbiotaintestinal ayuda a la absorción de minerales como el calcio, el hierro yel magnesio, por un proceso de regulación de la acidez intestinal y laexpresión de transportadores de nutrientes en la mucosa intestinal(3).
El microbiota en relación con enfermedades causadas por la nutriciónse observan alteraciones en la composición y función del microbiotaintestinal se han asociado con una serie de trastornos relacionados conla nutrición, incluyendo la obesidad, la diabetes tipo 2, la enfermedadcardiovascular y los trastornos del estado de ánimo. Se ha sugerido quela disbiosis intestinal, caracterizada por un desequilibrio en elmicrobiota, puede contribuir al desarrollo y progresión de estasenfermedades, ya sea a través de la inflamación crónica, la resistenciaa la insulina o la producción de metabolitos tóxicos. En un artículorealizado en la universidad de virginia en el 2019, sobre el manejo delsíndrome metabólico se considera de gran importancia a la obesidad comoenfermedad crónica y progresiva ya que puede ser la protagonista y víapara otras enfermedades como la diabetes y la resistencia a la insulina,instituciones como la federación internacional de diabetes considera lapresencia de obesidad central para clasificar el síndrome metabólico,sin tener en cuenta otras patologías pertenecientes al síndromemetabólico, la obesidad en constante evolución se considera un agravanteen la prevalencia del síndrome metabólico por raza y etnia, considerandouna de las mejores estrategias de prevención de síndrome metabólico laprevención y el tratamiento de la obesidad, considerando la dificultadde perder peso se ha visto que la mejor opción sería prevenir laobesidad (4).
En cuanto a los cambios del microbiota estudio realizado en el 2022muestra las características del microbiota intestinal en personas con unpeso ideal, sobrepeso y obesidad, analizando muestras fecales de 4893personas de las cuales 2236 personas presentan un peso normal, siendoesta la muestra de control, 1152 muestras de personas con sobrepeso, y894 muestras de personas con obesidad. Encontrando diferenciassignificativas del microbiota intestinal entre el grupo de control y elgrupo con obesidad, notando una disminución en la proporción debacteroidetes y firmicutes en personas con obesidad evaluando a estecomo un biomarcador de disbiosis presente en la obesidad simple. Además,se observa una disminución de Christensenellaceae,Ruminococcus-1, Akkermansia , Lachnospiraceae en el grupo de obesidadsimple, asociándose en el aumento del porcentaje de grasa corporal alRuminococcus gnavus. La insuficiencia de Akkermansialleva a la obtención elevada de la energía de los alimentos provocandoasí la obesidad. Se ha visto en la Akkermansia una opción terapéutica yde prevención de la obesidad (5).
Durante el tratamiento de la obesidad se utilizan medidas como lacirugía bariátrica, reducción de medidas y restauración de la disbiosisbacteriana (1). En un estudio piloto doble ciego controlado con placeboacerca del trasplante de microbiota fecal realizado en el 2020 paramejorar el metabolismo en la obesidad, se observó la seguridad deltrasplante fecal en capsulas como tratamiento para la obesidad. Eltrasplante de microbioma fecal oral resulta insuficiente por sí solo enel tratamiento y la prevención de la obesidad (12). Entre lostratamientos eficaces se observó un ensayo controlado aleatorio sobre elconsumo de aguacate altera la abundancia de las bacteriasgastrointestinales y las concentraciones de metabolitos microbianosentre adultos con sobrepeso y obesidad teniendo como resulta de lainvestigación un aumento significativo de la microbiota intestinal enpacientes que consumieron a diario aguacate así como una mejora delperfil lipídico, reducción de la adiposidad y aumento de laconcentración de metabolitos derivados de la microbiosis en adultos quepresentan sobrepeso y obesidad, dando así información muy importantesobre el impacto del consumo de aguacate en la microbiota intestinal ysu colaboración en tratamientos dietéticos para controlar la obesidad(13).
En un ensayo aleatorio publicado en el 2022 menciona a la restriccióncalórica para mejorar el estado metabólico independientemente de lacomposición del microbiota intestinal, se observa que no hay cambiossignificativos del microbiota intestinal en pacientes obesos y consobrepeso inducidos a la restricción calórica sin embargo se observa unamejora en el estado metabólico de los pacientes (14).
Conclusiones
- La diversidad del microbiota intestinal está íntimamente relacionada con la obesidad su desarrollo y progresión. La disbiosis en la que se observa una disminución bacteriana en su diversidad y las modificaciones presentes en la proporción de varias cepas bacterianas pueden ayudar al aumento de peso y llevar a la obesidad. Habiendo estudios concretos que avalen el papel del microbiota en el control del metabolismo energético y la inflamación, siendo estos dos puntos muy importantes para llegar a la obesidad. Se observó que la dieta llega a ser un factor clave en la modulación del microbiota intestinal siendo así la clave para la prevención y el tratamiento de la obesidad. Una dieta baja en grasas saturadas, azucares refinados y alta en fibra es un factor importante para aumentar la diversidad microbiana con lo que se lograría prevenir la obesidad y ayudar a la pérdida de peso. Se observa también la importancia del uso de prebióticos, probióticos y trasplante de microbiota fecal, como opciones viables y muy prometedoras para tratar la obesidad. Se considera necesario la realización de ensayos clínicos controlados y estudios longitudinales para demostrar la relación de causa y efecto entre el microbiota y la obesidad en adultos, así también la evaluación de la consistencia a largo plazo acerca de los tratamientos e intervenciones dirigidas a la prevención y tratamiento de la obesidad mediante el balance del microbiota.
Conflicto de intereses
El autor declara que no existe conflicto de interés con el presenteestudio.
Contribución de los autores
El único autor Franklin Hernán Cashabamba Padilla fue responsable detodas las actividades como la conceptualización, metodología, software,validación, investigación, recursos, curación de datos, redacción,visualización, supervisión y financiación del proyecto. Franklin HernánCashabamba Padilla declara haber llevado todas las tareas mencionadas demanera independiente.
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Metodología
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