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El microbioma humano y su importancia en pediatría

2014 07 22

El cuerpo humano alberga alrededor de mil millones de microorganismos, mismos que a través del tracto intestinal contribuyen con diferentes funciones como: procesamiento nutricional de los alimentos, regulación de la angiogénesis intestinal (que se refiere al control de la formación de nuevos vasos sanguíneos), protección contra agentes infecciosos y la activación del sistema inmunológico. La investigación genómica ha permitido comprender de mejor manera la existencia de éstos microorganismos y su impacto en la salud. A este conjunto de microorganismos se les conoce como microbioma.
El microbioma ha sido estudiado por investigadores tomando como referencia los primeros mil días de vida del ser humano y de esta manera entender su origen y desarrollo en diferentes enfermedades.

En el año 2007, las instituciones de salud en Estados Unidos patrocinaron el proyecto ”Microbioma Humano”, con el objetivo estudiar de manera especializada la composición y evolución del microbioma, así como los factores que influyen y/o afectan su composición y el impacto que genera en la salud. Este proyecto describió la composición del microbioma en diferentes partes del cuerpo, y cómo los cambios que manifiesta provocan ciertas consecuencias en la fisiopatología y la susceptibilidad de las enfermedades. El proyecto también destacó que estas comunidades bacterianas desempeñan un papel importante en las primeras etapas de la alimentación y en el desarrollo de defensas del sistema inmune para la protección de infecciones.

Las familias bacterianas que predominan en el cuerpo humano son Bacteroidetes Actinobacteria, Firmicutes y Proteobacteria. Estas especies bacterianas varían significativamente de persona a persona, y su composición se da de acuerdo al hábitat donde se localizan.
El microbioma intestinal sufre diversos cambios durante el desarrollo del ser humano, principalmente en la infancia. Esta etapa es considerada una de las más importantes para el desarrollo de estos microorganismos, pues contribuyen al fortalecimiento del sistema inmune. Bacterias como la Escherichia coli, Enterococcus spp, Estreptococos a-hemolíticos y Estafilococos colonizan el tracto gastrointestinal estéril del recién nacido en los primeros días de vida. Después de las primeras semanas de vida, en el intestino las condiciones anaeróbicas ya se han desarrollado, debido al consumo de oxígeno por las bacterias facultativas. Este entorno, junto con la presencia de oligosacáridos de la leche materna, conduce a un cambio en la composición de las bacterias, predominantemente anaeróbicas como Bacteroides, Bifidobacterium, y Clostridium spp.
Factores como el tipo de nacimiento, la dieta y el tipo de alimentación al nacer, pueden influir en la composición y diversidad de la microbiota o flora intestinal infantil. La leche materna a través de sustancias como los HMO´s estimulan el desarrollo del Bifidobacterium sp, esta sustancia ayuda a proliferar bacterias que protegen contra enfermedades como: alergias, diarrea neonatal, enterocolitis necronizante, obesidad y diabetes tipo 2.
Los principales cambios en la composición y diversidad del microbioma, se presentan en los acontecimientos importantes de la infancia como la introducción de alimentos sólidos a la dieta de los niños. Asimismo, la administración de agentes antimicrobianos como antibióticos puede alterar la estructura de la microbiota intestinal y oral reduciendo su diversidad y retrasando la restauración de estos microorganismos.
La restauración del microbioma humano se puede realizar a través de suplementos microbianos (probióticos o simbióticos), alimentos o sustratos (dieta o prebióticos), y de la supresión o eliminación microbiana (antibióticos).

  •  Los probióticos son organismos vivos que, ingeridos en cantidad adecuada, ejercen un efecto beneficioso y saludable al organismo. Ayudan a prevenir infecciones en la flora intestinal a través de la regulación negativa de citoquinas proinflamatorias, la producción de IgA y a mejorar de la función intestinal e integridad epitelial
  • Los prebióticos, presentes en frutas y verduras, son sustancias no digeribles que favorecen el crecimiento selectivo de las bacterias intestinales benéficas.
  • Los simbióticos son productos que incorporan conjuntamente probióticos y prebióticos. El modelo del alimento simbiótico sería la leche materna.

Los probióticos y prebióticos son utilizados en la regulación y mantenimiento de la flora intestinal. La combinación de antibióticos, probióticos y alimentación permiten manipular y controlar el microbioma.
El conocimiento detallado y el análisis del microbioma y de la metagenómica han proporcionado información acerca de sus diferencias en estados sanos y en la enfermedad, así como los factores que influyen en su composición, lo que permite el desarrollo de estrategias tempranas que contribuyen a la prevención de enfermedades y alergias en la vida adulta.
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Pediatrics 2012;129;950