La microbiota y la obesidad

@elenahdeznavarro y @farmacialaferia

La microbiota

A lo largo de los años, los seres humanos hemos ido evolucionando conjuntamente con ciertos compañeros de vida donde ambos obtenemos beneficios en nuestro día a día: las bacterias intestinales. O mejor dicho: la microbiota, como se lleva llamando desde hace unos años. El intestino contiene una gran cantidad de microorganismos, donde su población mayoritaria son las bacterias anaerobia ⁽¹⁾. Firmicutes (gram-positivas) y Bacterioidetes (gram-negativas) son su población principal⁽²⁾.  Esta microbiota se puede considerar como un órgano que en condiciones saludables va espectacularmente bien sintonizado con nuestra fisiología, desempeñando funciones que evolutivamente aún no hemos sido capaces de desarrollar⁽¹⁾.

Se establece así una relación de simbiosis que se basa en compartir nutrientes y defendernos de sustancias nocivas para nuestro organismo. Por ejemplo, la microbiota es imprescindible para procesar los polisacáridos de la dieta: En ratones libres de gérmenes se ha visto que la microbiota ayuda a la absorción de los monosacáridos que provienen de la luz intestinal, activando la síntesis de novo de los lípidos en el hígado⁽¹⁾.

¿Qué condiciones pueden afectar a la microbiota?

Sin embargo, varias son las condiciones que pueden afectar a la microbiota, y no siempre son fáciles de controlar. Por ejemplo, se destacan:

• el sexo, la dieta
• el consumo de fármacos
• el ejercicio físico que se realice
• el país
• la estación del año
• o incluso la latitud a la que se realice el estudio ⁽²⁾.

¿Qué papel tiene la dieta en la microbiota?

Lógicamente, la dieta tiene un papel fundamental en la composición de la microbiota, y por supuesto en la composición b, lo que hace más difícil el estudio de enfermedades como la obesidad ⁽²⁾. Pero la cosa se complica cuando se empieza a pensar que también habría que tener en cuenta los metabolitos que producen dichas bacterias en nuestro cuerpo. Entre los metabolitos más presentes, destacan los ácidos grasos de cadena corta, que pueden tener diferentes efectos en el huésped y ayudan o dificultan el metabolismo de la persona. Por ejemplo, influyen en el metabolismo de:

• los lípidos y el colesterol
• la glucosa
• la energía
• el funcionamiento del sistema inmune
• contribuyen al aumento del almacenamiento de las grasas en el tejido adiposo.

Sin embargo, pocos estudios han estudiado el efecto de dichos metabolitos en el huésped ₍₂₎.

La obesidad

Por su parte, la obesidad es un problema de salud pública creciente en todo el mundo. Según los datos del observatorio mundial de obesidad, esta condición afecta a 650 millones de adultos en todo el mundo. Tradicionalmente se han estudiado múltiples factores que influyen en la etiología de la obesidad, sin embargo, recientemente se está resaltando la posible influencia de la microbiota intestinal como otro de los factores que pueden tener impacto en su desarrollo _⁽²⁾. Aquí puede surgir la siguiente pregunta: ¿Es igual la microbiota de un individuo obeso que la de uno delgado? El estudio de la microbiota es complejo, y es difícil establecer un criterio que valga para toda la población _⁽²⁾. Sin embargo, esta es la pregunta a la que vamos a tratar de darle respuesta en este artículo.

Ya en 2004 se publicó el primer artículo sobre el papel de la microbiota intestinal en el metabolismo del huésped, incluido el control del peso corporal _⁽¹⁾. En 2013, otro estudio en animales mostró ganancias de peso en ratones libres de gérmenes que recibieron trasplantes de microbiota intestinal de personas con obesidad ⁽³⁾. Este cambio en la composición de sus bacterias provocó una mayor extracción y absorción de calorías de la dieta, además de una reducción en la secreción de las hormonas anorexígenas (GLP-1, Péptido YY y leptina), aumentando el almacenamiento de grasa en el tejido adiposo, dañando la barrera intestinal y provocando inflamación ⁽²⁾. En 2018 se constató que todos estos cambios mencionados, contribuyen al desarrollo de la obesidad ⁽⁴⁾.

Por fin se demuestra que la obesidad en ratones con déficit de leptina (“la hormona de la saciedad”, una adipoquina secretada por el tejido adiposo) está relacionada con un mal ambiente en el intestino que provoca una disminución de las proteínas de uniones estrechas -lo que por tanto produce un aumento de la permeabilidad intestinal– y también de los genes que regulan la producción de moco intestinal, independientemente del patrón dietético aplicado. Esto sugiere que este aumento de la permeabilidad puede resultar en una inflamación generalizada o endotoxemia sin que haya consumo de una dieta alta en grasas, tanto en humanos como en animales de experimentación ^{(4, 5)}. Por lo tanto, se puede decir que la obesidad y la disbiosis contribuyen al filtrado de moléculas a través del intestino. Sin embargo, en dietas no elevadas en grasas, esto no explica cómo la disbiosis causa las desuniones en las uniones estrechas y en la síntesis de mucina. Con lo cual, se requieren más estudios.

¿Qué función tiene la leptina?

Pero no es sólo esto lo que se descubrió en estos ratones: se constató también que el tamaño de las microvellosidades intestinales en este tipo de ratones era significativamente menor, y, sin embargo, el de las criptas era mucho mayor de lo normal. ¿Qué sugiere esto? Que la obesidad induce daños estructurales en las paredes y tejidos intestinales, sin necesidad de que haya diferencias entre las dietas de los ratones. Además, se quiso averiguar la capacidad que tenían dichas células para formarse y mantener la estructura intestinal, y se encontró que la capacidad y el número de protuberancias era significativamente menor en los ratones deficientes en leptina (4).

Entonces, ¿lo que tenemos en el intestino son productos de desecho y bacterias? ¿las células se hacen más permeables?

Además, la leptina regula un montón de funciones celulares como la apoptosis y la secreción del péptido antimicrobiano, y es posible que esté también implicada en algunas más, como la renovación celular ⁽⁴⁾. Lo que sí se sabe es que la cantidad de leptina que hay, se relaciona directamente con los niveles del factor de crecimiento insulínico tipo 1, y su proteína de unión 3. Según investigaciones recientes, se sugiere que son ambas las que controlan el crecimiento y la diferenciación de las células intestinales ⁽⁴⁾. Entonces, la relación entre la microbiota y la obesidad puede explicarse por la hipótesis de la endotoxemia, que es lo que lleva a un bajo grado de inflamación y desarreglos metabólicos en el organismo.

Pues entonces, inevitablemente, las endotoxinas bacterianas pasarán a la sangre y se dará una respuesta inflamatoria en el huésped. De hecho, estudios previos han concluido en que los lipopolisacáridos de la membrana externa de las bacterias Gram-negativas son los responsables del desarrollo de más inflamación, consecuente resistencia a la insulina, obesidad y diabetes. Es verdad que partían de la base de otros estudios anteriores, que ya habían mostrado que los niveles de la proteína de unión de estos lipopolisacáridos bacterianos eran un indicador de una endotoxemia subclínica, y que además eran mayores en individuos con exceso de peso u obesidad que en personas con normopeso. Y por si esta inflamación no era suficiente, también tenían una mayor sensibilidad a la proteína C reactiva, a la adiponectina y a la Interleukina-6. Como era de esperar, se corroboró también que la dieta rica en grasa hace aumentar la concentración de dichos lipopolisacáridos en plasma en cantidad suficiente para aumentar la glucosa en ayunas, el peso corporal y la inflamación _⁽⁷⁾.

Las Bifidobacterias

Bueno, ¡que no cunda el pánico! No todo es malo: Más tarde se encontró una buena noticia: Afortunadamente se descubrió que el crecimiento de las Bifidobacterias revirtió la endotoxemia, mejoró la integridad de la barrera intestinal y produjo cambios en el metabolismo de los ratones ⁽⁵⁾. Por este motivo, la administración de estas Bifidobacterias se postula como una buena estrategia para prevenir enfermedades metabólicas y la endotoxemia. Por ejemplo, en el estudio de Minami et al, se suplementó a los ratones con Bifidobacterium breve durante 12 semanas y se vio que redujeron 0.7 kg de masa grasa en este tiempo.

Por ahora, Bifidobacterium breve es la única Bifidobacteria que muestra cambios en el tejido graso corporal sin necesidad de modificar los hábitos de vida, y reduciendo levemente, además, los niveles de colesterol y triglicéridos. Por si fuera poco, también se presupone que incluso ayuda a aumentar la masa muscular, aunque se necesitan más estudios para corroborarlo.

Partiendo de estos hallazgos, se continuó investigando y en 2020 se pudo demostrar que algunas bacterias intestinales estaban aumentadas en los individuos obesos, como son los Firmicutes, las Fusobacterias, las Proteobacterias y curiosamente, la relación Firmicutes/Bacteroidetes ⁽²⁾. De aquí se extrae la idea de que cuanto más se conozca la composición de la microbiota de los obesos, mejor se les podrá ayudar maximizando la pérdida de peso mediante una dieta y suplementación con probióticos. Pero ¿qué papel tiene cada bacteria en la obesidad? ¿Cómo se puede ayudar a la pérdida de peso?

Los probióticos

El papel potencial de la microbiota intestinal en el desarrollo de la obesidad, llevó a varios científicos a investigar los efectos de la ingesta de probióticos en el control del peso. Los probióticos, que son bacterias conocidas por brindar beneficios para la salud del huésped, modulan las bacterias intestinales y, por lo tanto, pueden afectar al equilibrio energético y al metabolismo del huésped. Veamos más en detalle los hallazgos.

Estudios recientes sugieren que nuestra población de bacterias juega un papel fundamental en el metabolismo energético. De hecho, se ha constatado que su composición es diferente en individuos obesos y en delgados, y además cambia en respuesta a los factores dietéticos. Uno de los consultados muestra cómo la microbiota de los individuos obesos produce el doble de ácidos grasos, en comparación con los delgados. De ellos, el propionato es el que está en mayor proporción ⁽²⁾.

La administración de cepas

También existe la variabilidad interindividual, lo que representa un factor clave que afecta a la homeostasis de la energía. En concreto, se cree que la microbiota contribuye a la obesidad y a la diabetes mediante el mantenimiento de un bajo grado de inflamación corporal. La administración de cepas específicas de Lactobacillus o Bifidobacterias ha demostrado prevenir la ganancia de peso en ratones con obesidad, e incluso hay evidencia de que el consumo de probióticos puede controlar su mantenimiento. Por ejemplo, Lactobacillus gasseri es una cepa aislada de la leche materna y del intestino humano, y que se ha seleccionado porque contribuye a mejorar, digamos, la satisfacción de las bacterias en nuestro intestino ^{(7, 8)}. Además, estudios previos han demostrado que dicha cepa elimina la ganancia de grasa llevando una dieta con restricción calórica durante 12 semanas. Pero… ¿Una bacteria puede tener un efecto anti-obesidad? ¿Y cómo lo hace? Pues esta cepa lo hace llevando a cabo una alta oxidación de los ácidos grasos a través del aumento de la expresión de los genes reguladores de esta ruta metabólica: Muy probablemente eleva las enzimas que oxidan los ácidos grasos, en detrimento de las que los sintetizan, lo que es de vital importancia en el metabolismo energético y la adipogénesis _⁽⁸⁾. Con lo cual, se establece así el efecto anti-obesidad del Lactobacillus gasseri. ¡Ah! Y por si fuera poco, también ayuda a la conjugación de la bilis y la disminución del colesterol, y previene ciertas colitis ulcerosas en ratas.

Por su parte, en otro estudio de los consultados, se vio que la mezcla de Lactobacillus y Bifidobacterium mejoró los parámetros relacionados con la obesidad. La pega es la diversidad en los métodos usados en cada estudio, que son diferentes, y la falta de un protocolo estandarizado ⁽⁹⁾. Hay que recordar que la única forma de demostrar el vehículo, la forma de administración, la dosis a consumir, el tiempo que hay que tomarla y los beneficios de las diferentes cepas es sometiéndolas a ensayos clínicos y verificando la capacidad que tienen para controlar la disbiosis.

A pesar de todos los beneficios de ciertos probióticos, se debe recordar que consumir cepas inadecuadas puede dañar nuestro metabolismo, alterar nuestra barrera intestinal o incluso hacer que el sistema inmune no responda adecuadamente.

A raíz de los resultados comentados, se pone de manifiesto que la diversidad y cantidad de las bacterias intestinales de los obesos es diferente a la de los delgados. Actualmente se están estudiando otras enfermedades relacionadas con la microbiota, que son la diabetes tipo II, diversos desórdenes metabólicos, e hígado graso no alcohólico. Por ahora existen muchos más estudios en Lactobacillus que en Bifidobacterium, tanto en humanos como en animales.

Conclusiones

En conclusión, la administración de cepas específicas de Lactobacillus o Bifidobacterium previene el aumento de peso ⁽⁸⁾; la suplementación de leche fermentada con Lactobacillus gasseri durante 12 semanas, indujo una pérdida de peso significativa y una disminución de la masa grasa abdominal visceral y subcutánea en adultos con sobrepeso _⁽⁷⁾; y especies de diferentes cepas de Lactobacillus rhamnosus, motivaron modificaciones en la microbiota, junto con efectos beneficiosos como el control de la inflamación y mejora del metabolismo de los lípidos ⁽⁹⁾.

A la luz de estos hallazgos, las personas con obesidad y sobrepeso pueden beneficiarse de los efectos relacionados con la mejora del metabolismo, una mayor reducción de la inflamación y de la pérdida de peso, a través de la suplementación de probióticos que incluyan las cepas Lactobacillus gasseri, Bifidobacterium breve y Lactobacillus rhamnosus, siendo un suplemento adecuado, dentro de un estilo de vida activo que incluyan actividad física y un plan nutricional adaptado a las necesidades de cada persona.