MICROBIOTA INTESTINALMICROBIOTA INTESTINALMICROBIOTA INTESTINALMICROBIOTA INTESTINAL

Realidades y expectativasRealidades y expectativasRealidades y expectativasRealidades y expectativas

Javier Caballero VillarrasoFEA Bioquímica Clínica

Curso Pre-congreso SANACHuelva, 8 – Marzo- 2018

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El eje cerebro intestinalEl eje cerebro-intestinal (o intestino-cerebro) se refiere a la comunicación bidireccional que hay entre estos órganos.

El cerebro le manda información al intestinoa través de vías nerviosas, como el nerviovago, pero también a través de diversassustancias químicas que viajan por eltorrente sanguíneo, entreellas hormonas y mediadoresinmunológicos.

El intestino, a su vez, es capaz de conversarcon el cerebro utilizando las mismasestrategias de comunicación.

SUJETO A ALTERACIONES

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El eje cerebro intestinal

Una buena proporción de pacientes queconsultan a su médicopor ansiedad, depresión y trastornos depánico, se acompañan también problemascomo diarrea, constipación, hinchazón ydolor abdominal. Por otro lado, cuando sepide a los pacientes que consultan pormalestar gastrointestinal que completen uncuestionario para evaluar su salud mental, enellos se encuentran más signosde ansiedad y depresión que en la poblacióngeneral.

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Neuronas intestinales100 millones, mayor ennúmero que lasneuronas de la médulaespinal

Serotonina regula losmovimientosperistálticos y lastransmisión sensorialSANAC 2018

Funciones de la serotonina

Regula el estado de ánimo (sensación de

calma y bienestar).

Interviene en el apetito, sueño,

contracción muscular, movimientos

peristálticos intestinales.

Participa en funciones cognitivas como la

memoria y el aprendizaje.

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Flora intestinal. Bacterias, virus, y hongosMiles de especies diferentes

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Factores alteran la flora intestinal

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Otros neurotransmisores

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La fisiología del intestino, las bacterias y lamente siempre se han estudiado de forma

independiente. Por ello, cuando uno se

queja a su médico de estreñimiento y dedepresión, acaba seguramente con dos

recetas diferentes, resultado de dos

conversaciones diferentes, pero pueden

estar relacionados a través del eje C-ISANAC 2018

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ALIMENTOS FERMENTADOS Y FUNCIÓN NEUROCOGNITIVA

Kim B, Hong VM, Yang J et al. A Review of FermentedFoods with Beneficial Effects on Brain and CognitiveFunction. Prev Nutr Food Sci. 2016; 21: 297-309

Metanálisis de 45 artículos

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Lácteos fermentados

El consumo de lácteos fermentados se remonta

a 9.000 aC y al parecer reducen el déficit

cognitivo en los ancianos.

Camfield DA, Owen L, Scholey AB et al. Dairy constituentsand neurocognitive health in ageing. Br J Nutr. 2011; 106:159-174 SANAC 2018

Leche agria de Calpis

Bebida japonesa desde 1919 . Obtenida fermentandoleche descremada con Lactobacillus helveticus ySaccharomyces cerevisiae. Está compuesta por agua,leche desnatada y ácido láctico, y se produce mediantefermentación láctica. Su sabor es muy suave, es como unyogurt diluido no muy dulce y con un ligero toque avainilla y limón. Muy popular en Japón.Reduce los niveles plasmáticos de L-triptófano y decortisol salival en sujetos sanos (estudiantes) expuestosa situaciones estresantes

Kato-Kataoka A, Nishida K, Takada M,et al. Fermented milk

containing Lactobacillus casei strain Shirota prevents the onset ofphysical symptoms in medical students under academicexamination stress. Benef Microbes 2016; 7: 153-156

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Alimentos fermentados de legumbres y cereales

Contienen compuestos bioactivos que estánausentes en los alimentos no fermentados.

Los de mayor interés son los que proceden de lasoja fermentada, muy difundidos en los paísesasiáticos como China, Japón, Corea, Indonesia….

Farnworth ER.. Handbook of fermented functional foods. 2nd ed. CRC Press, Boca Raton, FL, USA. 2008; pp 1-494

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Productos de Soja fermentada

Rica en proteínas (40%)Ayuda a controlar el colesterol Mejora el envejecimiento de la

pielAlivia los síntomas de la

menopausiaEstimula la concentración y el

aprendizaje Salsa de soja

Miso (blanco, rojo, negro)

Pasta de soja

Rico en proteínas (20%)Gran cantidad de enzimas que

ayudan a digestión Equilibra flora intestinal

AntioxidanteAlivia menopausia

Ayuda a controlar el colesterol Estimula la concentración y el

aprendizaje

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Productos de Soja fermentadaPara obesidadAntioxidante,

IsoflavonasAntienvejecimientoPreviene el cáncer?

Disminuye TAAumenta actividad

cerebralDoenjang (Corea)

Tempeh (indonesia)

Rico en proteínas (40%)Alivia menopausia

Regula tránsito intestinalPreviene el cáncer?

Mejora DiabetesReconstituye flora

intestinalAntioxidante. Isoflavonas

Aumenta actividad cerebral

Natto (Japón)

Previene el Alzheimer SANAC 2018

Extracto de Ginseng (siberiano y coreano)

Ingrediente bebidas energéticasSustancias químicas que afectan al cerebro,

Sistema inmunológicoCombate bacterias y virus. Antialérgico

Antiestrés, AdaptógenoSensación de bienestar, Antifatiga

Apoyo cognitivoAumenta líbio en H y M

Antivirus e infección.Hematopoyético

Previene enfermedad cardíaca coronaria, Síndrome climatérico, diabetes, anemia

Previene el cáncer?Fatiga, carencia de la energía, tensión,

ansiedad y problemas con sueño Evita depresión

Estimula el sistema nervioso

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Frutas y hortalizas fermentadasPapaya fermentada

Mejora sistema inmunológicoAntioxidante

EnvejecimientoEstrés oxidativo

Debilidad, cansancio físico, intelectual, pérdida de energía,

ansiedad, depresión, dificultad para dormir,, falta de concentración, sensibilidad a las infecciones, recuperaciones, infecciones

frecuentes, dolores y enfermedades relacionadas con la edad avanzada.

Suplemento aparición o la agravación de enfermedades degenerativas como

la enfermedad de Parkinson

Luc Montagneir, Premio Nobel en Medicina es defensor de las propiedades antioxidantes e inmunológicas de la papaya fermentada para mejorar la

calidad de vida y prevención del estrés oxidativo

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CONCLUSIÓN Los alimentos fermentados están

ganando popularidad entre los consumidores por

su posible valor terapéutico y de comercialización

(Veganos, vegetarianos)

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Microbiota y eje cerebro intestinal

Cuerpo de Doctrina

Se estima que sólo se conoce un tercio de los

microorganismos que habitan en el cuerpo humano;

pese a todo, dichos microorganismos filiadossuponen el doble del genoma total de las células del

cuerpo humano.

Rajilic-Stojanovic M. Function of the microbiota. Best Pract Res Clin Gastroenterol 2013; 27: 5-16.

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Microbiota y eje cerebro intestinal

La microbiota no siempre realiza contribucionesbeneficiosas en el huésped o tiene un rol saprofito.En situaciones en las que no está bien regulado eldelicado balance entre la microbiota y el sistemainmune del organismo que habita estosmicroorganismos pueden tornarse patógenos.

En circunstancias de desequilibrio estaríamos anteuna disbiosis o disbacteriosis, las cuales puedenoriginar estados de enfermedad o bien situaciones designificado incierto y no conocido

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Toxinas intestinales. Neurotoxinas clostridiales

Botulismo alimentario.

Botulismo del lactante.

Botulismo de herida.

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Toxinas intestinales. Salmonellosis

Bacterias intestinales que actúan directamente sobre el cerebro o a través de sus toxinasSANAC 2018

Yang NJ, Chiu M. Bacterial Signaling to the Nervous System through Toxins and Metabolites.J Mol Biol 2017; 10;429: 587-605

La microbiota intestinal produce moléculas que

actúan sobre las neuronas entéricas para influir

en la motilidad gastrointestinal y metabolitos

que estimulan el "eje del intestino-cerebro».

El avance de la comprensión molecular de cómo

las bacterias afectan el SN puede descubrir

estrategias potenciales para la función neuronal

y el tratamiento de enfermedades neurológicas.

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Psicobióticos

Los psicobióticos se han definido como

probióticos que, cuando se ingieren en

cantidades apropiadas, producen efectos

psiquiátricos positivos en la psicopatología. Las

bacterias más frecuentemente explotadas como

probióticos son las familias Gram-positivasBifidobacterium y Lactobacillus

Dinan T.G. Psychobiotics: a novel class of sychotropic. Biol.Psychiatry. 2013; 74: 720-726

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Psicobióticos. Mecanismos

Son poco conocidos y en fase de desarrollo.

Experimentación en roedores

Los psicobióticos aumentan la producción de neurotransmisoresen el intestino, incluyendo la dopamina (DA), la serotonina (5-HT), la noradrenalina (NA) y el ácido γ-aminobutírico (GABA),que probablemente modulan la neurotransmisión en las sinapsisproximales del sistema nervioso entérico

Sarkar A, Lehto SM, Harty S, Dinan TG, Cryan JF, Burnet PW.Psychobiotics and the Manipulation of Bacteria-Gut-Brain Signals. Trends Neurosci. 2016; 39: 763-781

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Mecanismos por los que la microbiotapuede alterar las funciones del SNC

Alteración de la permeabilidad intestinal

Alteración de la composición de la microbiota

Activación inmunológica

Vía neural. Nervio vago

Metabolismo del triptófano

Respuesta hormonal gastrointestinal

Metabolitos bacterianosSANAC 2018

Microbiota y desarrollo neurocognitivo

LA MICROBIOTA, TIPO DE PARTO Y REPERCUSIÓN EN EL EJE C-I.

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Factores maternos y neonatales que influyen en el desarrollo del microbioma

en la infancia

Yang I, Corwin EJ, Brennan . The Infant Microbiome: Implications for Infant Health and Neurocognitive Development. Nurs Res 2016; 65: 76-88

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Alteraciones precoces de la microbiotaintestinal. Asociaciones

Obesidad

Diabetes tipo 2

Asma

Alergias

Trastornos del neurodesarrollo

Moya-Perez, Luczynski, Renes IB et al. Intervention strategies forcesarean section-induced alterations in the microbiota-gut-brain axis.Nut Rev 2017 1;75: 225-240.

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Mecanismos. No bien conocidos.

Moya-Perez A, Lucynski P, Renes IB et alIntervention strategies for cesarean section-induced alterations in the microbiota-gut-brain axis. Nutr Rev 2017; 75:225-240

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Intervención para revertir los efectos de la cesárea

Sobre la madreBuenos hábitos de

higienePrácticas de salud

Probióticos/prebióticosAG poliinsaturados

Sobre el RNLactancia Materna

Fórmulas infantiles con Probióticos/prebióticos

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Representación esquemática para revertir los efectos de la cesárea

Moya-Perez A, Lucynski P, Renes IB et alIntervention strategies for cesarean section-induced alterations in the microbiota-gut-brain axis. Nutr Rev 2017; 75:225-240

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ConclusionesEl microbioma intestinal parece influir en el desarrollodel SNC. Aunque el campo del eje microbioma-intestino-cerebro sigue siendo nuevo, es clave en elfuncionamiento del cerebro, que van desde la cognicióna la ansiedad, estado de ánimo y sociabilidad y, por lotanto, una mejor comprensión de cómo funciona el ejemicrobioma-intestino-cerebro durante la infancia puedeproporcionar una visión novedosa del desarrolloneurocognitivo y socioemocional en esta etapa de lavida.

Borre YE, O’Keeffe GW, Clarke G, et al. Microbiota and neurodevelopmental windows:Implications for brain disorders. Trends Mol Med. 2014; 20: 509-518Moloney RD, Desbonnet L, Clarke G, et al. The microbiome: Stress, health and disease.

Mamm Genome. 2014; 25: 49–74

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Perspectivas futuras

Modelo de "tres impactos" de vulnerabilidad a los

problemas de salud mental, basado en la

predisposición genética, entorno prenatal yexperiencias posteriores de la vida.

Incluir el Microbioma

Refinar estos modelos basados en datos empíricos

ahora representa un desafío clave en la comprensión

de los procesos detrás de la alteración de la función

cerebral y la enfermedad mental.

Rogers GB, Keating DF, Young RL et al. From gut dysbiosis to altered brain function and mental illness: mechanisms and pathways. Mol Psychiatry. 2016; 21: 738-48.

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TRASPLANTE DE HECESSANAC 2018

Trasplante de hecesFMT, Fecal Microbiota Transplantation

Iniciado en China en el siglo IV por Ge Hong

“Sopa amarilla” en pacientes con diarrea

Siglo XVI se utilizó una solución oral para diarrea,fiebre, dolor, estreñimiento y vómitos.

Segunda Guerra Mundial en soldados que presentabandisentería.

1958 cuando se comenzaron a tratar con FMTpacientes con colitis pseudomembranosa debida aMicrococcus pyogenes, con enemas.

1989, en infecciones por Clostridium difficile.Caballero-Villarraso J, Galvan A, Escribano BM, Túnez I. Ainterrelationships between gut microbiota and host: Paradigms, Role in Neurodegenerative Diseases and Future Prospects. CNS Neurol Disord TargetsCNS 2017 Jul 14. [Epub ahead of print]

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FMT

En fase de desarrollo

Diversos ensayos en patologías

Ensayos sobre forma de administración

Objetivo restablecer microbiota intestinalSANAC 2018

FMT. Ensayos para administración

Heces en suero salino, agua o leche

Enemas más efectivo que con

gastroscopia, sonda nasogástrica, o

cápsulas orales

Heces congeladas

Baron TH, Kozarek RA. Fecal microbiota transplant: we know its history, but can we predict its future? Mayo Clin Proc 2013; 88: 782-5Vindigni SM, Surawicz CM. Fecal Microbiota transplantation. Gastroenterol ClinNorth Am 2017; 46: 171-85.

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FMT. Indicaciones actuales

Clostridium difficile (90% éxitos)

Diabetes, obesidad, colitis ulcerosa,

púrpura trombocitopénica idiopática,

esclerosis múltiple, enfermedad de

Parkinson, distonía mioclónica y desórdenes

neuropsiquiátricos como el autismo.SANAC 2018

FMT. FuturoEn nutrigenética y la nutrigenómica, la manipulación de la microbiota podría prevenir, paliar, o incluso revertir ciertas patologías.

El desarrollo de diversas formas de terapia celular, terapia génica y nuevos nanomateriales, pueden emplearse en acciones dirigidas a la microbiota, a las interrelaciones de ésta con el huésped y, más concretamente, a intervenciones sobre el eje microbiota-intestino-cerebro.

Sun J, Chang EB. Exploring gut microbes in human health and disease: Pushing the envelope. Genes Dis 2014; 1: 132-9

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