MICROBIOTA INTESTINAL. CAPÍTOL 5: Apliquem tota aquesta informació amb el joc MICROBIOCA.

Hola! Com esteu? Com va la vostra microbiota?

Amb aquest capítol arribem a l'últim d'aquest projecte. Tota aquesta informació havia de ser divulgada a una aula d'institut, però a causa del confinament ha estat impossible. Així que vaig decidir obrir aquest blog per poder compartir tot aquest coneixement i un instagram per fer-ne difusió. A part de l'exposició teòrica, aquest projecte inclou també un joc, una versió de l'oca: LA MICROBIOCA. Tampoc l'he pogut aplicar a l'aula però us el deixo penjat en aquest capítol perquè el pogueu utilitzar com a eina pedagògica a les vostres classes.

De totes maneres, quan puguem tornar als instituts jo estaria encantada de poder anar a fer el taller, amb l'exposició i l'aplicació del joc. Així que si hi esteu interessats/des podeu enviar-me un missatge a nuriacamp98@gmail.com o per instagram. 

Per últim us agrairia que responguéssiu aquesta enquesta per poder tenir un retorn de l'activitat.

M'agradaria agrair en especial la col·laboració de la Maria Cervera en aquest projecte, que s'ha encarregat del disseny del joc. Moltes gràcies Maria! Sense la seva aportació artística aquest projecte no hauria aconseguit agafar aquesta forma. 

Per últim també m'agradaria agrair a la meva família, per ser els conillets d'índies durant la creació del joc MICROBIOCA. 

I fins aquí aquest projecte. Espero que hàgiu après molt i que ho compartiu. 

Cuideu la vostra microbiota!

Núria cAMP

MICROBIOTA INTESTINAL. CAPÍTOL 4: Regulació de la microbiota intestinal

Hola! Com esteu? Com va la vostra microbiota?

En els anterior capítols hem vist com l’estat de la microbiota influeix directament a la nostra salut. En la següent imatge s’il·lustra com la predominança d’espècies diferents a la microbiota intestinal està relacionada amb patologies.

Milani, C., Duranti, S., Bottacini, F., Casey, E., Turroni, F., Mahony, J., Belzer, C., Delgado Palacio, S., Arboleya Montes, S., Mancabelli, L., Lugli, G. A., Rodriguez, J. M., Bode, L., de Vos, W., Gueimonde, M., Margolles, A., van Sinderen, D., & Ventura, M. (2017). The First Microbial Colonizers of the Human Gut: Composition, Activities, and Health Implications of the Infant Gut Microbiota. Microbiology and molecular biology reviews : MMBR, 81(4), e00036-17. https://doi.org/10.1128/MMBR.00036-

Ens els anterior capítols també hem vist que hi ha molts factors que modifiquen la microbiota, alguns no depenen de nosaltres, com el tipus de naixement o lactància, però alguns altres sí, com els nostres hàbits. En aquest capítol parlarem en concret de factors nutricionals, i veurem com dietes diferents donaran lloc a microbiotes i estats de salut diferents.

BACTERIS SACAROLÍTICS I PROTEOLÍTICS

Primer, definirem què són els bacteris sacarolítics i els proteolítics. Els primers fermenten hidrats de carboni, mentre que els segons degraden proteïnes. Dins del grup de bacteris sacarolítics hi trobem espècies de Prevotella, Bacteroides, Eubacteria, Lactobacilli o Biffidobacteria, que proporcionen un pH àcid impedint la colonització de bacteris proteolítics. A més a més, mantenen l’estructura de les vellositats de l’intestí i mantenen les cèl·lules juntes. En canvi, dins dels bacteris proteolítics trobem que predominen espècies de Bacteroidetes, Firmicutes i Enterobacteria, que aporten un ambient amb pH més bàsic i amb les cèl·lules de l’intestí separades.

En una microbiota proteolítica els patògens podran colar-se més fàcilment al torrent sanguini, es generaran més citocines proinflamatòries que acabaran afectant al cervell, i es donarà menys síntesi de serotonina, afectant l’estat d’ànim. Podríem pensar que seria ideal eliminar aquests bacteris de la nostra microbiota, però això tampoc seria sa. Necessitem tenir una situació equilibrada, on predominin bacteris sacarolitics, i alguns bacteris proteolítics.

DIETA MEDITERRÀNIA VS. DIETA WESTERN

Com us he dit, parlarem sobre la relació de l’alimentació i la microbiota intestinal. Podem comparar una dieta mediterrània, rica en productes frescos, amb una dieta western, rica en menjar ultra-processat.  I quina relació tenen aquestes dietes amb el que us he explicat sobre els bacteris sacarolítics i proteolítics?

Les dietes western, amb ultraprocessats i proteïnes i greixos d’origen animal, promouran una microbiota intestinal amb prevalença de bacteris protelotics. Per tant hi haurà nivells baixos d’àcids grassos: poc butirat (augmentarà la inflamació), poc acetat (ens faltarà energia, ens sentirem cansats/des), i nivells baixos de propionat (el colesterol augmentarà). A més a més, a nivell d’estat anímic, provocaran estats depressius i amb ansietat.

En canvi, la dieta mediterrània, rica en vegetals, cereals integrals,llegums i fruits secs, es promourà una microbiota intestinal amb prevalença de bacteris sacarolitics. En aquest cas, hi haurà síntesi d’àcids grassos de cadena curta: butirat (funcionant com a antiinflamatori), acetat (font d’energia) i propionat (regulació del colesterol). Aquests bacteris promouen la síntesi de serotonina, i per tant un bon estat anímic.

Kiran V. Sandhu, Eoin Sherwin, Harriët Schellekens, Catherine Stanton, Timothy G. Dinan, John F. Cryan, Feeding the microbiota-gut-brain axis: diet, microbiome, and neuropsychiatry, Translational Research, Volume 179, 2017, Pages 223-244, ISSN 1931-5244, https://doi.org/10.1016/j.trsl.2016.10.002.

Tot i poder portar una dieta beneficiosa per la nostra microbiota, pot ser que algun altre factor, com tractament amb antibiòtics, ens provoqui un desequilibri en la composició de la microbiota, podent provocar una patologia.

Aquesta alteració funcional i qualitativa de la microbiota es pot tractar d’una falta de bacteris essencials o un excés de bacteris perjudicials, alterant per tant l’ecosistema bacterià. Per recuperar la simbiosi entre la microbiota i l’organisme (eubiosi) podem utilitzar diferents mètodes:

• Probiòtics: bacteris que administrarem per restaurar la microbiota desequilibrada. Els podem trobar en forma d’aliments fermentats: xucrut, kèfir, kimchi coreà, iogurs, formatges, soja fermentada (iogur de soja, miso, temphe, salsa de soja), kombutxa.

• Prebiotics: són el substrat que s'utilitza per seleccionar els bacteris hostes beneficiosos de la nostra microbiota. Aliments que funcionen com a prebiòtics són: midó resistent (pasta freda, patates fredes, arròs fred), plàtan verd (#reptemésfruita), blat de moro, civada, cereals integrals, fruites, llegums, fruits secs

• Transplant fecal: Els bacteris fecals d’un donant sa són introduïdes a pacients per aconseguir corregir el desequilibri de la seva microbiota intestinal.

 

Lozupone CA, Stombaugh JI, Gordon JI, Jansson JK, Knight R. Diversity, stability and resilience of the human gut microbiota. Nature. 2012 Sep;489(7415):220-230. DOI: 10.1038/nature11550. 

I fins aquí l’últim capítol teòric sobre la microbiota intestinal. En l’últim capítol aplicarem tots aquests coneixement a través d’un joc. No us ho perdeu!

Cuideu la vostra microbiota!

Núria cAMP

REFERÈNCIES

Singh, R. K., Chang, H. W., Yan, D., Lee, K. M., Ucmak, D., Wong, K., Abrouk, M., Farahnik, B., Nakamura, M., Zhu, T. H., Bhutani, T., & Liao, W. (2017). Influence of diet on the gut microbiome and implications for human health. Journal of translational medicine, 15(1), 73. https://doi.org/10.1186/s12967-017-1175-y

Zmora, N., Suez, J. & Elinav, E. You are what you eat: diet, health and the gut microbiota. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 16, 35–56 (2019). https://doi.org/10.1038/s41575-018-0061-2 doi: 10.1128/MMBR.00036-17

Kiran V. Sandhu, Eoin Sherwin, Harriët Schellekens, Catherine Stanton, Timothy G. Dinan, John F. Cryan, Feeding the microbiota-gut-brain axis: diet, microbiome, and neuropsychiatry, Translational Research, Volume 179, 2017, Pages 223-244, ISSN 1931-5244, https://doi.org/10.1016/j.trsl.2016.10.002.

DOI:10.1016/j.trsl.2016.10.002

Lozupone CA, Stombaugh JI, Gordon JI, Jansson JK, Knight R. Diversity, stability and resilience of the human gut microbiota. Nature. 2012 Sep;489(7415):220-230. DOI: 10.1038/nature11550.

 

MICROBIOTA INTESTINAL. CAPÍTOL 3: Comunicació de la microbiota intestinal amb la resta de l'organisme. Eix intestí-cervell.

Hola! Com esteu? Com va la vostra microbiota? Avui us porto un capítol molt interessant per entendre la relació que té la microbiota intestinal amb la resta de l'organisme.

En els últims anys s’ha vist com la microbiota intestinal es troba relacionada amb el sistema nerviós central o SNC, que inclou l’encèfal i la medul·la espinal.  Així, es forma un eix anomenat eix intestí-cervell. 

EIX INTESTÍ-CERVELL

La comunicació d’aquest eix es dóna per tres vies diferents:

• Nervi vague
• Circulació sistèmica: per l’alliberació d’hormones, metabòlits i neurotransmissors
• Sistema immune: per acció de citocines

Sampson, T. R., & Mazmanian, S. K. (2015). Control of brain development, function, and behavior by the microbiome. Cell host & microbe, 17(5), 565–576. https://doi.org/10.1016/j.chom.2015.04.011

1. NERVI VAGUE

Primer de tot, què és un nervi? Un nervi és un conjunt d’axons de neurones. Les neurones són cèl·lules del teixit nerviós que s’encarreguen de transmetre senyals nerviosos.

El senyal nerviós comença a les dendrites i al cos cel·lular de la neurona i es propaga cap a l’axó fins a l’extrem d’aquest, on el senyal s’allibera i l’estímul es transmet a una altra neurona, o a un òrgan efector. Aquesta comunicació entre neurones l’anomenem sinapsis. A la següent imatge s’il·lustren les parts de la neurona i el procés de sinapsis. 

https://es.khanacademy.org/ 

Les neurones del nervi vague el que faran serà assegurar el funcionament del tracte digestiu, regulant la contracció dels músculs de l’estómac i dels intestins pel processament dels aliments. Però com aconsegueix el nervi vague comunicar intestí amb el cervell? Doncs perquè, tal i com veiem a la següent imatge, el nervi vague surt de l'encèfal (al cervell) i acaba innervant l'intestí, de manera que s'aconsegueix tenir comunicació entre el cervell i l’intestí. 

https://www.medwave.cl/link.cgi/Medwave/PuestaDia/Cursos/3245?ver=sindiseno

2. CIRCULACIÓ SISTÈMICA

Cal tenir en compte també la importància del paper de la microbiota intestinal en la regulació hormonal i metabòlica, que influenciaran sobre les respostes del nostre organisme, des del comportament, metabolisme i resposta immunitària.

Neurotransmissors

Els neurotransmissors són molècules que transmeten, amplifiquen i modulen senyals elèctrics entre neurones i altres tipus de cèl·lules. Alguns neurotransmissors i les seves característiques són:

• Serotonina o 5-hidroxitriptamina (5-HT). Se sintetitza a partir del triptòfan, un aminoàcid que ha de ser adquirit per la dieta. La serotonina juga un paper important en l'estat anímic, la digestió, control de temperatura corporal, influencia en el desig sexual o en la regulació del cicle son-vigília. Uns bons nivells de serotonina ajuden a combatre l'estrès i l'ansietat, mentre que uns nivells baixos s'associen a depressions.

• Dopamina. Està implicada en conductes addictives, el plaer, coordinació del moviment, la memòria, processos cognitius associats a l'aprenentatge i la presa de decisions.

• Àcid γ-aminobutíric (GABA). Se sintetitza a partir del processament del glutamat, un aminoàcid. És un missatger inhibidor i es troba implicat en el control motor, la visió i la regulació de l'ansietat.

S'ha vist que la microbiota intestinal pot produir i respondre a aquests neurotransmissors.

• Per exemple, el 90% de la serotonina és sintetitzada per la microbiota intestinal, concretament per espècies d'Streptococcus, Escherichia i Enterococcus. Segons quines espècies trobem a la nostra microbiota tindrem nivells de serotonina més alts o més baixos que efectaran al nostre estat anímic.

• Pel que fa la dopamina, aquesta és produïda per bacteris que també trobem a la microbiota intestinal. En malalts de Parkinson, malaltia causada pels baixos nivells de dopamina, s'ha observat una desregulació de la microbiota intestinal, que podria provocar la disminució d'aquest neurotransmissor.

• L'àcid γ-aminobutíric o GABA, pot ser sintetitzar pels bacteris de la microbiota intestinal si tenen l'enzim glutamat descarboxilasa, que és una proteïna encarregada de transformar el glutamat en GABA. En ratolins s'ha vist com amb l'administració de Lactobacillus rhamnosus, els quals produïen GABA, s'aconseguia disminuir l'ansietat i depressió.

Metabòlits

La microbiota intestinal també participa en el metabolisme d'àcids grassos de cadena curta (SCFA, Short Chain Fatty Acids), que seran el resultat de la fermentació d'hidrats de carboni. Els àcids grassos de cadena curta són: propionat, butirat i acetat. Aquests, tenen efectes al cervell i a la mateixa microbiota.

Els SCFAs regulen els nivells de GABA al cervell i s'encarreguen de mantenir la barrera hematoencefàlica (BHE) que és un sistema que separa la sang sistèmica circulant del cervell i serveix per mantenir l'equilibri i estabilitat internes del cervell.

A més a més els SCFAs, creen un ambient de pH àcid a l'intestí de manera que afavoreixen bacteris que fermenten els hidrats de carboni (Lactobacillus, Bifidus, Prevotella) i desfavoreixen els bacteris proteolítics, que degraden proteïnes (Bacteroides). Així doncs aquests àcids grassos de cadena curta asseguren la correcta composició de la microbiota intestinal i que l'intestí es mantingui desinflamat.
A la següent imatge veiem com en una dieta rica en proteïna d'origen vegetal es potencien els SCFA i es disminueix la inflamació, mentre que amb una dieta tica en proteïna d'origen animal, els SCFAs es veuen reduïts, ja que la composició de la microbiota intestinal serà diferent. 

Singh, R. K., Chang, H. W., Yan, D., Lee, K. M., Ucmak, D., Wong, K., Abrouk, M., Farahnik, B., Nakamura, M., Zhu, T. H., Bhutani, T., & Liao, W. (2017). Influence of diet on the gut microbiome and implications for human health. Journal of translational medicine, 15(1), 73. https://doi.org/10.1186/s12967-017-1175-y

A més a més, el propionat ajuda a regular el colesterol i la pressió arterial, i l'acetat dóna el 10% de l'energia corporal.

3. SISTEMA IMMUNITARI

El sistema immunitari utilitza les citocines com a molècules senyalitzadores en la comunicació entre cèl·lules. Podríem classificar-les en dos grans grups: les proinflamatòries, que provoquen inflamació, i les antiinflamatòries, que disminueixen la inflamació.

Les citocines podran actuar sobre receptors de diferents nervis, provocant alteracions dels senals des del tub digestiu fins al sistema nerviós central. La microbitoa intestinal és capaç de facilitar l'alliberació de citocines, de manera que en cas de disbiosi, es pot donar una resposta inflamatòria que acabarà arribant al cervell i afectant a tot l'organisme.

Pel lumen intestinal (part interior de l'intestí) a part dels aliments també hi arribaran patògens que l'organisme haurà d'eliminar. La microbiota intestinal serà la primera a trobar-se els patògens, i actuarà de barrera contra aquests, privant-los l'entrada cap al nostre organisme, i competint contra els patògens pels nutrients necessaris per sobreviure. La microbiota intestinal també produirà metabòlits contra aquests patògens, com pèptids antibacterians.

A més a més, la microbiota intestinal estimularà la producció de moc i de molècules de defensa com les immunoglobulines que són els anomenats anticossos o defenses. Les immunoglobulines de les mucoses són del subtipus A: IgA.

Si microbiota es troba en desequilibri, el sistema immunitari també es trobarà afectat, de manera que podrem serà més difícil que es creï una resposta immune eficient contra el patogen, cosa que pot provocar conseqüències greus a la nostra salut.

https://www.biocodexmicrobiotainstitute.com/es

En el següent capítol veurem com a través de l'alimentació podem modificar la composició de la nostra microbiota de manera que s'asseguri una comunicació saludable entre intestí i cervell. 

Cuideu la vostra microbiota!

Núria cAMP

REFERÈNCIES

Singh, R. K., Chang, H. W., Yan, D., Lee, K. M., Ucmak, D., Wong, K., Abrouk, M., Farahnik, B., Nakamura, M., Zhu, T. H., Bhutani, T., & Liao, W. (2017). Influence of diet on the gut microbiome and implications for human health. Journal of translational medicine, 15(1), 73. https://doi.org/10.1186/s12967-017-1175-y

https://doi.org/10.1152/physrev.00018.2018

Bravo, J. A., Forsythe, P., Chew, M. V., Escaravage, E., Savignac, H. M., Dinan, T. G., Bienenstock, J., & Cryan, J. F. (2011). Ingestion of Lactobacillus strain regulates emotional behavior and central GABA receptor expression in a mouse via the vagus nerve. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 108(38), 16050–16055. https://doi.org/10.1073/pnas.1102999108

Gómez Eguílaz, M., Ramón Trapero, J. L., Pérez Martínez, L., & Blanco, J. R. (2019). El eje microbiota-intestino-cerebro y sus grandes proyecciones. Revista de Neurología, 68(03), 111. https://doi.org/10.33588/rn.6803.2018223

Hadar Neuman, Justine W. Debelius, Rob Knight, Omry Koren, Microbial endocrinology: the interplay between the microbiota and the endocrine system, FEMS Microbiology Reviews, Volume 39, Issue 4, July 2015, Pages 509–521, https://doi.org/10.1093/femsre/fuu010

Sampson, T. R., & Mazmanian, S. K. (2015). Control of brain development, function, and behavior by the microbiome. Cell host & microbe, 17(5), 565–576. https://doi.org/10.1016/j.chom.2015.04.011

MICROBIOTA INTESTINAL. CAPÍTOL 2: Colonització de l'intestí i composició de la microbiota intestinal

Hola! Com esteu? Com va la vostra microbiota? Ara que ja podem sortir a fer esport segur que millor! 

En l'últim capítol vam veure com n'era d'important tenir una microbiota ben diversa perquè aquesta pogués fer les seves funcions. Per aconseguir aquesta diversitat els microorganismes primer necessiten colonitzar l'intestí.

COLONITZACIÓ DEL INTESTÍ

Quan naixem el nostre intestí comença a ser colonitzat per una microbiota que ve de bacteris vaginals i fecals de la mare. La lactància també proporcionarà al nounat bacteris saludables. Durant aquesta primera època fins a l'edat adulta la microbiota es diversifica fins a un punt on s'estabilitza. Per altra banda, quan s'arriba a una edat avançada s'observa una pèrdua en la diversitat de la microbiota. Aquest fet es deu als canvis fisiològics, com una disminució de la immunitat, una ingesta elevada de medicaments com antibiòtics, i un estil de vida menys independent.

A la següent infografia de la web Gut Microbiota for Health ho podeu veure més esquematitzat:

Gut Microbiota for Health

La diversitat de la nostra microbiota dependrà de factors com:

• Tipus de naixement: Un part per cesarea donarà menys diversitat a la microbiota intestinal del nounat que en un part vaginal. 

• Tipus de lactància: La lactància materna donarà una microbiota intestinal amb una major diversitat que una lactància amb llet de fórmula. 

• Fàrmacs que hem pres: els primers 2 anys de vida són més sensibles, prendre’n en aquesta etapa comporta tenir una microbiota menys diversa d’adult.

• Hàbits de vida posterior a la infància, durant el creixement i adolescència: estrès, salut hormonal, exercici físic, alimentació.

• Predisposició genètica

• Lloc on vivim

• Edat

Així doncs veiem que mentre alguns factors no depenen de nosaltres, alguns sí, i per tant podem jugar amb aquests per millorar la diversitat de la nostra microbiota. En la societat occidental la dieta, l’estrès i l’ús de certs medicaments com els antibiòtics, són causants d’una disbiosis intestinal, ja que provoquen una alteració en l’equilibri de simbiosi entre la persona i a la seva microbiota. Aquesta disbiosi és sinònim d’una alteració en la diversitat de la microbiota intestinal que serà el causant del desenvolupament de malalties. En el capítol 4 en parlarem amb més profunditat. 

COMPOSICIÓ

Diferents tipus de microorganismes (virus, llevats, fongs, bacteris) formen part de la microbiota intestinal. Aproximadament hi trobem 100 bilions de bacteris que els podem classificar en diferents fílums, classes, ordres, famílies, gèneres i espècies. Les espècies més abundants pertanyen al fílum Firmicutes (64%), seguits de Bacteroidetes (23%), Proteobacteria (8%), Actinobacteria (3%) i Verrucomicrobia (2%). 

En el següent esquema podeu observar com es classifiquen algunes espècies que podem trobar a la microbiota dins d’aquests fílums. Com veieu, n'hi ha moltes, algunes en major proporció d'altres (com les que estan remarcades: Firmicutes i Bacteroidetes). 

Rinninella, E., Raoul, P., Cintoni, M., Franceschi, F., Miggiano, G., Gasbarrini, A., & Mele, M. C. (2019). What is the Healthy Gut Microbiota Composition? A Changing Ecosystem across Age, Environment, Diet, and Diseases. Microorganisms, 7(1), 14. https://doi.org/10.3390/microorganisms7010014

La composició de la microbiota intestinal serà diferent segons en quina proporció trobem aquestes espècies i dependrà de diferents factors, com ja hem vist en l'apartat anterior. Per exemple, mentre en infants nascuts per part vaginal hi ha una predominància d'espècies dels gèneres Bifidobacterium (fílum: Actinobacteria), Escherichia (fílum: Proteobacteria), Staphylococcus (fílum: Firmicutes), Bacteroides (fílum: Bacteroidetes) i Streptoccocus (fílum: Firmicutes); en nascuts per cesarea hi ha colonització de Staphylococcus (Firmicutes), Corynebacterium (Actinobacteria) i Propionibacterium (Actinobacteria), i es veuen menys representades espècies del fílums proteobacteria i bacteroidetes. 

Perquè sigui més entenedor la diferència en la diversitat i composició que pot provocar el tipus de naixement, he esquematitzat tota aquesta informació en la següent taula: 

Quan aquesta composició es veu alterada, és quan hi ha una disbiosi intestinal i poden aparèixer patologies, ja que si la diversitat de la microbiota disminueix pot ser que alguns bacteris que abans es torbaven en minoria ara es trobin en majoria provocant efectes adversos. Però també cal recordar les funcions que hem dit que té aquesta microbiota, i que per tant, si el seu equilibri es veu alterat, també ho estaran les seves funcions: poden aparèixer per exemple alteracions en l'estat d'ànim, ja que hi ha comunicació amb el cervell; o d'inflamació, ja que hi ha comunicació amb el sistema immunitari.

Per entendre millor com es dóna aquesta comunicació no et perdis el pròxim capítol!

Cuideu la vostra microbiota!

Núria cAMP

REFERÈNCIES BIBLIOGRÀFIQUES

Rinninella, E., Raoul, P., Cintoni, M., Franceschi, F., Miggiano, G., Gasbarrini, A., & Mele, M. C. (2019). What is the Healthy Gut Microbiota Composition? A Changing Ecosystem across Age, Environment, Diet, and Diseases. Microorganisms, 7(1), 14. https://doi.org/10.3390/microorganisms7010014 

Milani, C., Duranti, S., Bottacini, F., Casey, E., Turroni, F., Mahony, J., Belzer, C., Delgado Palacio, S., Arboleya Montes, S., Mancabelli, L., Lugli, G. A., Rodriguez, J. M., Bode, L., de Vos, W., Gueimonde, M., Margolles, A., van Sinderen, D., & Ventura, M. (2017). The First Microbial Colonizers of the Human Gut: Composition, Activities, and Health Implications of the Infant Gut Microbiota. Microbiology and molecular biology reviews : MMBR, 81(4), e00036-17. https://doi.org/10.1128/MMBR.00036-17 

https://www.gutmicrobiotaforhealth.com/es/

MICROBIOTA INTESTINAL. CAPÍTOL 1: Definició i funcions de la microbiota intestinal

Hola! Com esteu? Com va la vostra microbiota?

En el capítol d'avui definirem la microbiota intestinal i veurem quines són les seves funcions.

DEFINICIÓ DE MICROBIOTA

Primer de tot, què és la microbiota? La microbiota es defineix com a comunitat de microorganismes que viuen fent simbiosi amb nosaltres. La simbiosi és una relació tròfica entre dos organismes de dues espècies diferents, on almenys un dels dos organismes resulta beneficiat. En el nostre organisme hi trobem vàries microbiotes:

• Microbiota ORL: inclou la microbiota de les orelles, nas, gola i boca.
• Microbiota cutània: ens cobreix la pell.
• Microbiota intestina: la trobem al intestí i que té un paper clau en la salut i en la malaltia.
• Microbiota vaginal: microorganismes que viuen a la vagina.

A la pàgina web de l'Institut de Microbiota Biocodex podeu explorar més sobre tots els tipus de microbiota.

MICROBIOTA INTESTINAL

Nosaltres parlarem sobre la microbiota intestinal que la trobem a l'intestí. Aquest òrgan se situa en la cavitat abdominal entre l'estómac i l'anus, i es divideix en intestí prim i intestí gros. La primera part de l'intestí està formada pel duodè, jejú i ili, i té com a funció la digestió i absorció de nutrients. L'intestí gros, format pel cec, el còlon i el recte, té com a funció l'absorció de vitamines, sintetitzades pels bacteris que habiten al colon, i de l'aigua restant.

Trobem microbiota tant a l'intestí prim com gros, tot i que en composicions diferents. A la següent imatge podeu veure les diferents parts de l'intestí que s'han anat esmentant, i com varia la densitat de microbiota en cada una de les parts, augmentant a mesura que ens apropem a l'intestí gros.

Kastl, A. J., Jr, Terry, N. A., Wu, G. D., & Albenberg, L. G. (2020). The Structure and Function of the Human Small Intestinal Microbiota: Current Understanding and Future Directions. Cellular and molecular gastroenterology and hepatology, 9(1), 33–45. https://doi.org/10.1016/j.jcmgh.2019.07.006

Aquesta microbiota pesa aproximadament uns 2kg i la quantitat de cèl·lules que la formen és deu vegades més gran que el nombre de cèl·lules que hi ha al nostre organisme. És a dir, si el nostre organisme està compost de 10 trilions de cèl·lules, a la nostra microbiota intestinal hi torbem 100 trilions de cèl·lules. A més a més, el microbioma, o conjunt d'informació genètica dels bacteris intestinals, el componen 3.3 milions de gens, mentre en el genoma humà "només" hi trobem 23.000 gens. Això vol dir que tenim més de cent cinquanta vegades més informació genètica de bacteris que de les nostres cèl·lules.

Linares, Daniel M et al. “Beneficial Microbes: The pharmacy in the gut.” Bioengineered vol. 7,1 (2016): 11-20. doi:10.1080/21655979.2015.1126015

Aquests números ens porten a plantejar-nos si realment només som aquests 10 trilions de cèl·lules, o realment som alguna cosa més. Lynn Margulis, biòloga que va explicar l'origen de les cèl·lules eucariotes amb la teoria endosimbiòtica, va dir: "La vida és la unió simbiòtica i cooperativa que permet triomfar als que s'associen."

Lynn Margulis (1938 - 2011) Biòloga

No ens podem considerar com un únic ésser, som un ecosistema. Els humans vivim en simbiosi constant amb més de dos quilos de càrrega bacteriana, els quals ens aporten protecció envers l'exterior fent possible la nostra existència. El que crea l'evolució és, precisament, la capacitat de crear éssers més complexes perquè siguin més diversos, i ho fa mitjançant la simbiosi, sent doncs el principal motor del canvi evolutiu. En l'evolució per tant guanyen els qui millor s'associen, formant part d'un gran ecosistema.

Si us interessa aquest tema de l'evolució i la nostra microbiota us recomano el llibre 10% humans de la Alanna Collen, divulgadora i escriptora científica, doctorada de Biologia Evolutiva a la University College de Londres i membre de la Zoological Society.

"10% humanos" - Alanna Collen

FUNCIONS DE LA MICROBIOTA

Tota aquesta microbiota té un pes molt important sobre nosaltres perquè no únicament participa en la nostre digestió, sinó que també en el sistema immunitari, el sistema endocrí i en el cervell; i per tant, en la salut general de l’organisme. Algunes de les seves funcions són:

Funció de manteniment	Pel desenvolupament i funcionament de l’organisme	Les parets de l’epiteli intestinal estan formades per un tipus de cèl·lules anomenades enteròcits que tenen microvellositats, permetent així un augment de la superfície per assegurar la digestió i l’absorció. Els enteròcits tenen unes proteïnes que els uneixen entre ells. Quan hi ha permeabilitat intestinal, hi ha una reducció d’aquestes proteïnes de manera que es creen forats entre les cèl·lules a través dels quals aliments no digerits, toxines, fàrmacs i microorganismes no desitjats podran passar-hi i arribar al torrent sanguini, afectant a l’organisme i causant inflamació. La microbiota intestinal es troba per sobre d’aquesta capa de cèl·lules i ens ajudarà controlar la seva permeabilitat, evitant doncs l’entrada de substàncies no desitjades al torrent sanguini.
	Maduració del tracte digestiu
	Manteniment de la mucosa intestinal
	Millora de la permeabilitat de l’epiteli intestinal
Funció de defensa	Funciona com a barrera física		A la imatge veiem com sobre les cèl·lules del tracte intestí hi ha una capa de moc, i sobre d’aquesta hi ha la microbiota intestinal, és a dir, els microorganismes. Aquestes barreres protegiran els enteròcits.
	Producció de moc protector de les cèl·lules del intestí
	Actua sobre el sistema immunitari: al capítol XXX ho veurem en més detall
Funció metabòlica	Afavorir la digestió: fermentació d’aliments no digeribles, absorció de nutrients (aminoàcids, sucres, vitamines, etc)
	síntesi de nutrients essencials, vitamines (K, B12, B8), aminoàcids i àcids grassos

Amb aquesta imatge observem com la mucosa i microbiota intestinal es col·loquen sobre les cèl·lules epitelials de l’intestí per ajudar-nos a digerir els aliments i per protegir-nos. A la dreta veiem com un organisme sense aquestes barreres podrà ser infectat per patògens amb molta facilitat, aconseguint travessar les cèl·lules i entrant al torrent sanguini.

Afegeix un títol

• Nathalie Rolhion and 

Benoit Chassaing2016When pathogenic bacteria meet the intestinal microbiotaPhil. Trans. R. Soc. B37120150504http://doi.org/10.1098/rstb.2015.0504

Que es puguin dur a terme correctament totes aquestes funcions o no dependrà de l’estat de la nostra microbiota: de la seva diversitat. Com més diversitat, millor. A la següent imatge de l’Institut de Microbiota Biocodex s’il·lustra la diversitat amb colors. Com més colors hi hagi millor, ja que quan algun dels colors desapareix o augmenta més del compte, perdrem diversitat, de manera que l’organisme estarà menys protegit, trobant-se en un estat més susceptible de patir malalties.  

Institut de Microbiota Biocodex

I això és tot per avui. En el proper capítol veurem com la microbiota intestinal colonitza l'intestí i parlarem sobre la seva composició. 

Cuideu la vostra microbiota! 

Núria cAMP

REFERÈNCIES BIBLIOGRÀFIQUES 

Milani, C., Duranti, S., Bottacini, F., Casey, E., Turroni, F., Mahony, J., Belzer, C., Delgado Palacio, S., Arboleya Montes, S., Mancabelli, L., Lugli, G. A., Rodriguez, J. M., Bode, L., de Vos, W., Gueimonde, M., Margolles, A., van Sinderen, D., & Ventura, M. (2017). The First Microbial Colonizers of the Human Gut: Composition, Activities, and Health Implications of the Infant Gut Microbiota. Microbiology and molecular biology reviews : MMBR, 81(4), e00036-17. https://doi.org/10.1128/MMBR.00036-17

Kastl, A. J., Jr, Terry, N. A., Wu, G. D., & Albenberg, L. G. (2020). The Structure and Function of the Human Small Intestinal Microbiota: Current Understanding and Future Directions. Cellular and molecular gastroenterology and hepatology, 9(1), 33–45. https://doi.org/10.1016/j.jcmgh.2019.07.006

Michielan, A., & D'Incà, R. (2015). Intestinal Permeability in Inflammatory Bowel Disease: Pathogenesis, Clinical Evaluation, and Therapy of Leaky Gut. Mediators of inflammation, 2015, 628157. https://doi.org/10.1155/2015/628157

https://www.biocodexmicrobiotainstitute.com/es/bmi

Funció de manteniment

Pel desenvolupament i funcionament de l’organisme

Les parets de l’epiteli intestinal estan formades per un tipus de cèl·lules anomenades enteròcits que tenen microvellositats, permetent així un augment de la superfície per assegurar la digestió i l’absorció. Els enteròcits tenen unes proteïnes que els uneixen entre ells. Quan hi ha permeabilitat intestinal, hi ha una reducció d’aquestes proteïnes de manera que es creen forats entre les cèl·lules a través dels quals aliments no digerits, toxines, fàrmacs i microorganismes no desitjats podran passar-hi i arribar al torrent sanguini, afectant a l’organisme i causant inflamació. La microbiota intestinal es troba per sobre d’aquesta capa de cèl·lules i ens ajudarà controlar la seva permeabilitat, evitant doncs l’entrada de substàncies no desitjades al torrent sanguini.

Maduració del tracte digestiu

Manteniment de la mucosa intestinal

Millora de la permeabilitat de l’epiteli intestinal

Funció de defensa

Funciona com a barrera física

A la imatge veiem com sobre les cèl·lules del tracte intestí hi ha una capa de moc, i sobre d’aquesta hi ha la microbiota intestinal, és a dir, els microorganismes. Aquestes barreres protegiran els enteròcits.

Producció de moc protector de les cèl·lules del intestí

Actua sobre el sistema immunitari: al capítol XXX ho veurem en més detall

Funció metabòlica

Afavorir la digestió: fermentació d’aliments no digeribles, absorció de nutrients (aminoàcids, sucres, vitamines, etc)

síntesi de nutrients essencials, vitamines (K, B12, B8), aminoàcids i àcids grassos