La flora intestinal y su incidencia en la diabetes y obesidad

Es bien sabido que tanto la diabetes tipo 2 como la obesidad están influenciadas por el estilo de vida y los genes. Sin embargo, desde hace no mucho tiempo se sabe que los genes de la flora intestinal (o microbioma) también pueden desempeñar un papel importante en estas patologías. 

Las bacterias del intestino cumplen múltiples funciones, por ejemplo, sintetizan vitaminas y aminoácidos esenciales, además de ayudan a degradar toxinas. Pero durante los últimos años se ha puesto de manifiesto que la influencia de la flora intestinal sobre la salud puede ser mucho más profunda.

Ya desde su nacimiento, cada ser humano coexiste cada vez con más microbios. Al momento de la edad adulta, una persona puede estar “colonizada” por muchas más células microbianas que las aproximadamente 13 billones de células humanas. Más importante aún, estas células microbianas (la microbiota), colectivamente, tienen exponencialmente más genes (el microbioma) que las células humanas, alrededor de 250 a 800 veces más.

Además, muchos genes del microbioma producen proteínas, incluyendo hormonas, neurotransmisores y moléculas inflamatorias, que pueden entrar en la circulación sanguínea y afectar la salud. A la luz de esto, es razonable cuestionar si los genes del microbioma podrían desempeñar un papel tan importante en la salud. La evidencia reciente sugiere que el microbioma puede incidir en la probabilidad de muchas enfermedades importantes, incluyendo la obesidad y la diabetes.

¿Cómo podría la microbiota del intestino afectar la obesidad?

En primer lugar, la microbiota podría influir en las calorías que el cuerpo absorbe. El peso corporal no se ve afectado por las calorías que se ingieren, sino más bien por las calorías que se absorben. Los azúcares simples de la dieta son absorbidos fácilmente, y las enzimas humanas convierten los almidones en azúcares simples, pero las enzimas humanas no digieren muchos polisacáridos dietéticos. Las enzimas microbianas pueden convertir esos polisacáridos en fuentes de energía digeribles, particularmente monosacáridos y ácidos grasos de cadena corta.

Alrededor del 90% de las bacterias intestinales están en 2 grupos de microorganismos: Bacteroidetes y Firmicutes. Los Firmicutes generan más energía que Bacteroidetes. Los humanos obesos tienen relativamente más Firmicutes.

Varios experimentos sugieren que la microbiota puede afectar poderosamente la obesidad en los mamíferos. Por ejemplo, la microbiota intestinal de ratones obesos y de ratones delgados se trasplantó a ratones de peso normal, todos ellos con la misma ingesta calórica diaria. Durante las 2 semanas siguientes, los ratones que recibieron microbiota de ratones obesos se volvieron obesos, mientras que los que recibieron microbiota de ratones delgados permanecieron en su peso normal.

Diabetes Mellitus Tipo 2

Dado el mayor riesgo que tienen las personas obesas de desarrollar diabetes, no es sorprendente que el microbioma también podría influir en la diabetes tipo 2.

Relaciones más o menos altas de Firmicutes sobre Bacteroidetes no sólo influyen en el metabolismo de los carbohidratos, sino que también alteran la producción de ácidos grasos de cadena corta. En particular, la producción de acetato se incrementa y la producción de butirato disminuye. Un estudio reciente encontró que el aumento de los niveles sanguíneos de acetato causa resistencia a la insulina y aumenta la producción de grelina (la hormona estimulante del apetito) en el estómago. Niveles más bajos de butirato en el intestino estimula la inflamación, lo que puede generar resistencia a la insulina.

La inflamación intestinal tiene otro efecto, en estudios con roedores, la inflamación debilita las uniones estrechas epiteliales en la mucosa intestinal, facilitando la entrada de endotoxinas bacterianas en la sangre. Esta "endotoxemia metabólica" conduce a una mayor actividad del sistema inmunológico, lo que  puede provocar resistencia a la insulina y aumento de peso.

Algunos estudios han encontrado que las personas con diabetes tipo 2 tienen baja cantidad de especies productoras de butirato, lo que lleva a una inflamación de bajo grado en el intestino. Esto se ha encontrado en personas de diferentes razas y etnias.

Es poco probable que una sola especie de bacterias intestinales desempeñe un papel dominante en la alteración del riesgo de diabetes tipo 2, aunque varios estudios han encontrado que un mayor número de 'Akkermansia muciniphila' reduce la inflamación en el tejido adiposo y mejorar la señalización de la insulina.

Conclusiones

Es plausible que el microbioma humano pueda afectar el riesgo de obesidad y diabetes tipo 2, además de otras enfermedades como la aterosclerosis, y que las manipulaciones del microbioma podrían reducir ese riesgo. Sin embargo, la ciencia biomédica aún está lejos de probar cualquiera de estas creencias. La disección del posible papel del microbioma en estas y otras enfermedades será un gran desafío, porque los genes humanos influyen en la composición de la microbiota intestinal, a su vez, los genes microbianos influyen en la expresión de los genes humanos, y la dieta influye tanto en la microbiota como (posiblemente) en la expresión de los genes humanos. 
En resumen, los genes humanos, los genes microbianos y la dieta comparten un complicado conjunto de interdependencias.

Hasta no hace mucho tiempo no se creía que el microbioma pudiese afectar el riesgo de enfermedades metabólicas importantes. Sin embargo, durante la última década, la investigación ha revelado que no es improbable en absoluto. Al final, la enfermedad es el resultado de una bioquímica desordenada. Los genes dirigen la bioquímica, el microbioma humano contiene exponencialmente más genes que los genes humanos, y esos genes microbianos producen moléculas que afectan a la fisiología humana.

Referencia:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17183312

http://www.pnas.org/content/101/44/15718.full