En nuestro tracto digestivo viven billones de microorganismos (12 ceros) y forman parte de la microbiota intestinal. Dichos microorganismos tienen influencia sobre muchos aspectos de la salud, lo que incluye el sistema inmunológico y ayudan a digerir los alimentos que ingerimos. En este post describo las funciones de la microbiota intestinal o flora intestinal.
¿Qué es la microbiota intestinal?
En distintas partes de nuestro organismo habitan colonias de bacterias (el tracto digestivo, las cavidades bucal y nasal, el cabello, la vagina y la piel) lo que se conoce como la flora bacteriana. Sin embargo, la flora intestinal o microbiota es la que ha sido estudiada en forma más extensa. Representa el 99% de todos los microorganismos que viven en el cuerpo. La microbiota incluye no sólo bacterias, sino también otros microorganismos como hongos, arqueas, virus y protozoos.
Funciones de la microbiota intestinal en el organismo
La microbiota intestinal es la población de bacterias que residen en el intestino humano y es única para cada persona. Puede contribuir de manera importante en la forma como una persona enfrenta las enfermedades, digiere los alimentos e incluso en su estado de animo y sus procesos psicológicos.
Los microorganismos han evolucionado junto con los humanos y son una parte integral de la vida, habiendo desarrollado una serie de funciones vitales. A continuación describo algunas de las funciones de la microbiota intestinal.
1. La microbiota ayuda en el metabolismo de los nutrientes
Dado que la microbiota intestinal comprende una cantidad sustantivamente mayor de genes que su anfitrión humano, es lógico que tengan la capacidad de realizar una variedad de funciones metabólicas que los humanos no somos capaces de hacer o sólo somos capaces de hacerlo de forma limitada. La flora intestinal es capaz de producir una variedad de vitaminas, sintetizar todos los aminoácidos esenciales y no esenciales y llevar a cabo la biotransformación de la bilis.
Adicionalmente, la microbiota provee los medios para el metabolismo de algunos componentes de la dieta como los carbohidratos no digeribles (almidones resistentes, celulosa, hemicelulosa, pectinas y gomas o algunos oligosacáridos) que se escapan a la digestión, azúcares no absorbidos y alcoholes, y mucinas (proteínas con capacidad para formar geles).
Estas funciones de la microbiota intestinal resultan en la recuperación de energía y de algunos subproductos de la digestión, además de un suministro de energía y nutrientes para el crecimiento y proliferación de los microorganismos. El metabolismo de los carbohidratos es una fuente principal de energía en el colon.
2. La microbiota protege al organismo
Existen distintas formas en que las bacterias del intestino ayudan a controlar las bacterias patógenas (que pueden causar enfermedades) y por lo tanto evitar su proliferación.
Una de las formas en que las funciones de la microbiota intestinal pueden inhibir el crecimiento de las bacterias patógenas es produciendo sustancias antimicrobianas, conocidas como bacteriocinas.
Por otro lado, las bacterias de la microbiota entran en competencia con los patógenos por los nutrientes disponibles y también por la utilización de los espacios libres en el recubrimiento de las paredes del intestino, para adherirse.
Lo anterior es lo que se conoce como el efecto barrera o de exclusión competitiva. El que se refiere a que dos especies en competencia biológica por los mismos recursos no pueden coexistir en forma estable si los demás factores ecológicos permanecen constantes.
3. Las bacterias de la microbiota intestinal son parte integral en el desarrollo del sistema inmunológico
El epitelio del intestino es la principal interface entre el sistema inmunológico y el mundo exterior. El desarrollo del sistema inmunológico de una persona se ve afectado por las continuas y dinámicas interacciones con la microbiota intestinal y sus metabolitos. Las bacterias son parte integral en el desarrollo temprano del sistema inmunológico que reside en las mucosas intestinales, tanto en términos de sus componentes físicos como de sus funciones y continúa jugando un rol clave más adelante en la vida.
Las células del epitelio están en constante comunicación con el sistema inmunológico y le advierten sobre amenazas de patógenos. Esto lleva a una respuesta del sistema inmunológico y a la segregación de péptidos bioactivos (con efecto protector), citoquinas (coordinan la respuesta del sistema inmunológico) y glóbulos blancos. Esta respuesta tiene un efecto protector para las bacterias de la microbiota y un efecto inflamatorio hacia los organismos patógenos.
La exposición a las bacterias de la microbiota intestinal también está relacionada con la prevención de las alergias (reacción desproporcionada del sistema inmunológico a elementos externos inocuos). Se ha encontrado que los bebés y niños pequeños alérgicos tienen una composición diferente de la microbiota intestinal respecto de aquellos que no desarrollan alergias. Los investigadores creen que la microbiota intestinal estimula el sistema inmunológico y lo entrena para responder en forma proporcionada a los elementos externos. Una alteración de la composición de la microbiota intestinal en los primeros años de vida puede llevar a un sistema inmunológico inadecuadamente entrenado, que podría sobre reaccionar a elementos externos.
4. La microbiota se comunica con el cerebro (Eje intestino-cerebro)
El eje intestino-cerebro es un sistema de comunicación que integra esquemas de señalización neurales, hormonales e inmunológicos entre el intestino y el cerebro, ofreciendo a la microbiota intestinal y sus metabolitos una ruta a través de la que pueden acceder al cerebro. Este sistema de comunicación es bidireccional y por lo tanto le da la posibilidad al cerebro de influir sobre las funciones gastrointestinales, como la peristalsis (contracciones musculares que ayudan a trasladar los alimentos), la producción de mucinas y las funciones inmunológicas.
En la última década se ha avanzado mucho en el entendimiento de las formas en que las funciones de la microbiota intestinal se relacionan con la función cerebral. Por ejemplo se ha encontrado que el estrés tiene influencia sobre la composición de la microbiota intestinal y que la comunicación bidireccional entre la microbiota intestinal y el sistema nervioso central tiene influencia sobre la respuesta de estrés.
Por otro lado, se sabe que el estrés tiene influencia sobre la integridad del epitelio y altera la peristalsis, las secreciones y la producción de mucinas, alterando por lo tanto el habitat de la microbiota intestinal y promoviendo cambios en su composición o en el metabolismo.
5. La microbiota ayuda con el metabolismo de xenobióticos y fármacos
Se reconoce desde hace más de 40 años la función de la microbiota intestinal de metabolizar xenobióticos (compuestos químicos extraños al organismo) y fármacos, y cada vez se tienen mayores evidencias sobre ese rol. Esto podría tener un profundo impacto en el futuro sobre las terapias para distintas enfermedades. En estudios recientes se ha encontrado que un metabolito de la microbiota intestinal p-cresol, puede reducir la capacidad del hígado de metabolizar acetaminofen (paracetamol).
Más aún, se sabe de interacciones entre especies de microorganismos o de sus metabolitos y los mecanismos de acción de la dioxina, un medicamento que se usa para tratar la insuficiencia y la frecuencia cardíaca anormal (arritmias). También pueden acentuar los efectos secundarios de alguno de los medicamentos anticáncer como irinotecan que se utiliza para tratar el cáncer de colon.
¿Cómo optimizar las funciones de la microbiota intestinal?
Como ente vivo, la microbiota intestinal necesita alimentarse adecuadamente para poder desempeñar bien sus funciones. Por lo tanto, no es difícil concluir que la salud de la flora intestinal está ligada en forma estrecha a nuestros hábitos de alimentación.
También es bueno recordar que entre todas las especies que confirman la microbiota intestinal, hay algunas que tienen un potencial efecto negativo en la salud. Una microbiota intestinal saludable debe tener un equilibrio entre todas las especies de microorganismos, sin que predomine ninguna de ellas.
La dieta occidental moderna, alta en comida procesada (recargada de azúcares, grasas no saludables y productos químicos), rompe el equilibrio de los microorganismo para mal, con el potencial de general una serie de problemas de salud.
La clave esté en incluir mucha fibra en nuestra dieta. Todos los vegetales y frutas son excelentes fuentes de fibra. Todas las carnes y las proteínas animales en general tienen un aporte nulo de fibra y su consumo favorece también el desarrollo de los microorganismos perjudiciales.
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Referencias
- Part 1: The Human Gut Microbiome in Health and Disease
- Why the Gut Microbiome Is Crucial for Your Health
- Role of the gut microbiota in nutrition and health
- The gut microbiome: Why is it important for your health?
- Role of the normal gut microbiota
- Role and Mechanism of Gut Microbiota in Human Disease
- Important functions of the gut microbiome
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