microbiota, probióticos y enfermedades crónicas...
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Jefe de departamento
en área médica A
“Microbiota, probióticos y enfermedades crónicas prioritarias en México”
Dra. Ana Isabel Burguete García
Políticas e intervenciones en salud pública
CISEI
Microbiota intestinal
Conjunto de microorganismos en un determinado nicho.
El contenido total de bacterias es 10 veces más que el número total
de células en un individuo.
La microbiota intestinal es la más abundante de microorganismos.
Homeostasis
energética
Funciones
metabólicas
Funciones
tróficas
Funciones
inmunológicas
Ingesta
de
alimentos
Gasto
de
energía
GASTROTRILOGÍA, 2013
HIPOTÉSIS
MICROBIOTA (BACTERIAS) INDUCEN ALTERACIONES METABOLICAS
DIETA ALTA EN GRASAS
¿¿¿MICROBIOTA INTESTINAL???
ALTERACIONES
METABÓLICAS
LEJOS DE NUESTROS OJOS, CERCA DEL CORAZÓN:
DISBIOSIS DE LA MICROBIOTA Y CONSECUENCIAS CARDIOVASCULARES
Lactobacilos intestinales
Defensa contra
el estrés
oxidativo
No catabolizan fructosa
Glucógeno
bacteriano
Glucosa
y fructosa
Asociados a obesidad
Asociados a peso normal Sacarosa
Azucares
Permeasa
glucosa
Mejora la
glucólisis
L. reuteri, L. acidophilus, L.fermentum,
L. sakei , L. ingluvieiL. casei, L. paracasei
L. plantarum, L. gasseriDrissi et al., 2014
El consumo alto en grasas favorecen liberación de LPS en el intestino,
aumenta la permeabilidad, facilitando el paso de LPS a la circulación
generando una ENDOTOXÉMIA METABÓLICA, esto se asocia con un mayor
estrés oxidativo y liberación de citocinas proinflamatorias
El lipopolisacárido (LPS) de las bacterias gram - y los ácidos grasos saturados de la
dieta activan el TLR4 e inducen síntesis de citocinas (TNF-a, IL-6 e IL-1b) y quimiocinas
proinflamatorias: inducción de resistencia a la insulina y aumento de adiposidad.
Permeabilidad de
epitelio intestinal
Disminución
proteínas de unión
AdipocitoTLR4,
TLR2
TNF
IL-6
TNF
Grado de
inflamación
NF-kB
LPS
Lípidos
Reducción
de ZO-1 y
Ocludina
LPS
Macrófago
Disminución
CB1R y CB2R
Inflamación
Crónica de bajo
grado= Obesidad
SM RCM RCM
L. Casei y paracasei
BacteroidetesFirmicutes
El buen estado de salud depende, en gran medida, de la
microbiota intestinal: de su contenido y equilibrio entre las
especies bacterianas que la conforman. Aportar al organismo
probióticos y prebióticos es beneficioso para la salud.
LA SALUD EMPIEZA EN EL INTESTINO
SALUD: BALANCE PROINFLAMATORIO/ANTIINFLAMATORIO.
La obesidad es una enfermedad crónica, que provoca efectos
negativos en la salud.
Se define como el exceso de grasa corporal, visible ycuantificable, producido como consecuencia de un incrementode la ingesta energe ́tica y un gasto energético disminuido.
Se caracteriza por un grupo de DESORDENES METABÓLICOS EINFLAMACIÓN SISTÉMICA, CRÓNICA DE BAJO GRADO
Sanz Y, et al. 2009, Posadas-
Romero, 2005
DIABETES TIPO 2
•La Diabetes es una enfermedad multifactorial y poligénica
•Enfermedad crónico-degenerativa, fenotípica y genéticamente
heterogénea. Caracterizada por NIVELES ELEVADOS DE GLUCOSA Y
COMPLICACIONES METABÓLICAS.
3.- Incremento
en la
producción de
glucosa
1.- Resistencia a
la insulina:
Acción
disminuida de la
insulina
2.- Defecto en la función
de las células β:
Disminución de la
secreción de insulina
AGL
Almacenamiento de TG
Presencia de un componente inflamatorio de bajo en tejidosimplicados en la regulación del metabolismo, tales como el hígado,
tejido adiposo, y los músculos.
IL-6, IL-1, TNF-α:
Resistencia a la
insulina y DT2
Hotamisligil,2006; Shoelson etal.,2006
MAPEO METAGENÓMICO EN DIABETES TIPO 2.
345 PACIENTES DT2: Disbiosis intestinalDisminucion de bacterias productoras de butirato (Clostridiales: especie Roseburia y Faecali bacterium prausnitzii)
Qin et al., 2012; Karlsson et al., 2013).
EL PERFIL DE LA MICROBIOTA INTESTINAL SE ASOCIA CON LA ACCIÓN DE LA INSULINA EN LOS SERES HUMANOS
AUMENTA EL DESEO POR AZUCARES RIESGO CARDIOMETABÓLICO
Larsen et al (2010). Ensayo clínico que incluyó a 36 hombres:
bacteroidetes se correlacionó positivamente con un aumento en
la concentración de glucosa (p=0.04) pero no con IMC.
DIETA ALTA EN HC Y GRASAS
RESISTENCIA A LA INSULINA
TNF
Ante una elevada concentración de
AGCC (provenientes de la hidrolisis de
Ac grasos saturados, hidrólisis
favorecida por las enzimas de los
Firmicutes), se condiciona a una
inhibición de las uniones estrechas del
epitelio intestinal (Osborn 2012) por lo
que ocurre una translocación de LPS
de los bacteroidetes a la circulación,
los cuales son reconocidos por TLR4,
activando la vía NF-kB resultando en
una sobreexpresión de TNF-α
promoviendo la inflamación (Cani et al
2008).
Las bacterias pueden ser aisladas en el tracto gastrointestinal
humano, carnes, lácteos, frutas y vegetales fermentados.
En la actualidad la mayoría de los probióticos son de origen
láctico que se obtienen de productos lácteos fermentados.(Barboza JE, 2004)
PROBIÓTICOS
La cepa de un probiótico se identifica con el género,especie y la
designación alfanumérica.
Por ejemplo, Lacto-bacillus casei (L. casei) DN-114-001
EFECTOS EN LA SALUD ESPECIE ESPECÍFICA
La identificación de un probiótico:
1. Género: se refiere a un grupo de especies de microorganismoscon cualidades similares como características físicas,
productos o requerimientos metabólicos.
2. Especie: es un grupo de cepas que comparten numerosas
propiedades estables.
3. Cepa: es una población de microorganismos que descienden
de una única célula o de un aislamiento en cultivo puro.
Lb. acidophilus
Lb. caseiLb. crispatus
Lactobacillus
La ISAPP ( Intl Scientific Assoc for Probiotics and Prebiotics) en el consenso
publicado sobre el uso del término probiótico hace las siguientes
consideraciones: Establece que si un alimento cuenta con un nivel de 1 ×
109 unidades formadoras de colonias (UFC) por porción, de bacterias
reconocidas como probióticos, se puede considerar como que «contiene
probióticos»
Nat Rev Gastroenterol Hepatol.2014;11:506---14.13
Alimentos y suplementos alimenticos que contienen microbios
potencialmente benéficos, que no cubren este requisito, deben
considerarse como alimentos que «contienen cultivos de bacterias vivas y
activas», pero no deben llamarse probióticos.
Los productos farmacéuticos, alimentos, suplementos, fórmulas
infantiles o consorcios bacterianos que definen el contenido
microbiano de cepas específicas pueden ser considerados como
probióticos.
Los alimentos fermentados que no definen el contenidomicrobiano y el consorcio bacteriano del trasplante de microbiota
fecal no son considerados como probióticos.
Antagonismo contra bacteriocinas, incrementando la expresión de ocludina
LO QUE IMPORTA ES LA ESPECIFICIDAD DE LA ACCIÓN
Inhibe la síntesis de colesterol, lo
redistribuye desde el plasma al
hígado, y por reconjugación de
sales biliares el colesterol no se
reabsorbe y es utilizado para lasíntesis de nuevos ácidos biliares.
Los profesionales de la salud están reconociendo cada vez más losefectos beneficiosos de los probióticos sobre la salud y la nutriciónhumanas.
Estudios científicos recientes sobre las propiedades y la funcionalidad demicroorganismos vivos en los sugieren que los probióticos desempeñanun importante papel en las funciones inmunitaria, digestiva yrespiratoria, y que podrían tener un efecto significativo en el alivio de lasenfermedades infecciosas en los niños y otros grupos de alto riesgo.
DESARROLLO DEL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO SOBRE LOS ASPECTOS FUNCIONALES Y LOS RELATIVOS A LA INOCUIDAD DE LOS PROBIÓTICOS
Enfermedades o alteraciones metabólicas: AGCC
El conocimiento de los mecanismos moleculares es esencial paraoptimizar el uso de probióticos
La administración continuada, en otro estudio, de leche fermentadaconteniendo bacterias probióticas a ratones BALB/c no produjo efectossecundarios y tuvo efectos inmunomoduladores sobre elmantenimiento de la homeostasis intestinal.
El número de células productoras de IgA aumentó tanto en el intestinodelgado como en el grueso. También se observó un incremento endiversas citoquinas reguladoras como IL‐10, que previene la apariciónde una respuesta inflamatoria (de Moreno de LeBlanc, et al., 2008,Martins, et al., 2010).
PERFILES DE RESISTENCIA ANTIMICROBIANA DE LOS PROBIÓTICOS
Cuando se proceda a la selección de cepas probióticas, se recomiendaque las bacterias probióticas no contengan genes transmisibles quecodifiquen la resistencia a medicamentos utilizados con fines clínicos.
Es necesaria una investigación sobre la resistencia de probióticos a losantibióticos y las posibilidades de transmisión de elementosgenéticos a otros microorganismos intestinales y/o de origenalimentario.
INOCUIDAD DE LOS PROBIÓTICOS EN LOS SERES HUMANOS
Los futuros estudios deberían centrarse en los efectos en los seres humanos, yaveriguar los mecanismos de actuación dentro de sistemas que simulan lasituación in vivo, y relacionar estos resultados con la genómica bacteriana yhumana.
Recientemente los estudios METAGENÓMICOS empleando técnicasindependientes de cultivo, como la generación de genotecas de 16S DNA o lasecuenciación masiva, han permitido identificar en torno a 1000 unidadestaxonómicas operativas por individuo (Hamady & Knight, 2009, Tap, et al., 2009)
MODELOS PARA EL ESTUDIO DE LA ADHESIÓN DE PROBIOTICOS:
La mayor parte de la información referente a la adhesión deprobióticos procede de modelos in vitro. Los estudios in vivo sebasan en la administración de determinadas cepas bacterianas ocombinaciones de las mismas a organismos, por ejemplo enestudios clínicos, para determinar mediante biopsias y/orecuentos en heces la persistencia de las mismas (Gianotti, etal., 2010).
Relación de las bacterias con sus beneficios probióticos
Bacterias con potencial probiótico (DT2) (PO) (C.L) (IF) (RI) (AG)
Bifidobacterium longum X X X
Bacteroides vulgatus X X X
Bacteroides thetaiotaomicron X X X X
Akkermansia X X X X
Bacilus Clausii X X X X X
Bacteroide caccae X X X X
Roseburia X X
Lactobacillus paracasei X X
Faecalibacterium prausnitzii X X X
Lactobacillus casei X X X
Bifidobacterium breve X X X
Bifidobacterium adolescentis X X
Descripción de abreviaturas
(DT2) Protector contra DT2
(PO) Protector contra Obesidad
(C.L) Control de lípidos
(IF) Protector contra inflamación
(RI) Reducción de la ingestión energética
(AG) Producción de AGCC, propionato y butirato
Identificación Cepa
Genotípica y Fenotípicamente.
(Hibridación, PCR, PFEG)
Características Funcionales
Tests in vitro
Ensayos en Animales
Aseguramiento de la inocuidad (GRAS)
In vitro y/o animal
Fase 1 estudio en humanos (voluntarios
sanos)
Sin actividad hemolítica ni producción de
toxinas, no presentar resistencia a antibióticos,
etc.
Ensayos en humanos doble ciego
controlado con placebo (Fase2, grupo
con patología). Diseño apropiado de
experimento. Resultados preliminares
Fase 3. Ensayos efectividad al
compararlos con tratamiento
estándar de una condición
específica.
Rotulado:
Contenido: Cepa , especie etc
Mínimo Nº de bacterias viables del
contenido
Condiciones apropiadas de almacenaje
Recomendado un 2º ensayo
independiente para confirmar
resultados.
Probiótico
Food and Agriculture
Organization
of the United Nations World
Health Organization. FAO/WHO
Pautas para el
desarrollo de un
Probiótico
Microbiota autóctona, probióticos y prebióticosNutr Hosp. 2015;31(Supl. 1):3-9 ISSN
0212-1611 •
Consenso mexicano sobre probióticosen gastroenterología. Rev Gastroenterol
Mex. 2017 Apr - Jun;82(2):156-178. doi: 10.1016
Effects of a specially designedfermented milk product containing probiotic
Lactobacillus casei DN-114 001 and the eradication of H. pylori in children: a
prospective randomized double-blind study. J Clin Gastroenterol 2005;39:692.
Probiotics, gut microbiota, and their influence on host health and diseaseMol. Nutr.
Food Res. 61, 1, 2017,
Formation of short chain fatty acids by the gut microbiota and their impact on
human metabolism, GUT MICROBES , 2016, VOL. 7, NO. 3, 189–200
Cholesterol-Lowering Effects of Probiotics and Prebiotics: A Review of in Vivo and in
Vitro Findings. Int. J. Mol. Sci. 2010, 11, 2499-2522
Para la elaboración de constancias,
favor de enviar lista de
participantes presenciales con:
Lic. Reina Norma Espíritu Bolaños
Videos y presentaciones anteriores en:
http://www.espm.mx
-Videoconferencias
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