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Papel de la microbiota en el Síndrome de Intestino Irritable

Papel de la microbiota en el Síndrome de Intestino Irritable

Autor principal: Dr. Eduardo David Ruiz Salgado

Vol. XVIII; nº 14; 789

Microbiota role in Irritable Bowel Syndrome

Fecha de recepción: 03/07/2023

Fecha de aceptación: 25/07/2023

Incluido en Revista Electrónica de PortalesMedicos.com Volumen XVIII. Número 14 Segunda quincena de Julio de 2023 – Página inicial: Vol. XVIII; nº 14; 789

Autores:

Dr. Eduardo David Ruiz Salgado

Investigador independiente. San José, Costa Rica.

https://orcid.org/0009-0003-6449-0707

Dr. Andrés Cerdas Fernández

Investigador independiente. San José, Costa Rica.

https://orcid.org/0000-0001-8497-327X

Dr. Reynor Jesús Jiménez Salazar

Investigador independiente. San José, Costa Rica.

https://orcid.org/0009-0004-5483-1405

RESUMEN

En años recientes se ha realizado un esfuerzo importante a través de múltiples investigaciones para comprender el papel de la microbiota en los diferentes sistemas del cuerpo humano y, aún más importante, cómo afectan en la fisiopatología de las enfermedades. Por supuesto, existe un particular interés de este tema en el contexto de las enfermedades gastrointestinales por ser el hábitat de gran parte de la microbiota humana. Una de estas es el Síndrome de Intestino Irritable, cuya fisiopatología es multifactorial y no se conoce en su totalidad, pero se cree que la microbiota puede jugar un papel relevante debido a los múltiples estudios que han logrado establecer una relación estadísticamente significativa entre ambos.

PALABRAS CLAVE: síndrome del colon irritable; microbiota; rol; eje cerebro-intestino

ABSTRACT

In recent years, a significant effort has been made through multiple investigations to understand the role of the microbiota in the different systems of the human body and, even more important, how they affect the pathophysiology of diseases. Of course, there is a particular interest in this topic in the context of gastrointestinal diseases, since they are the habitat of a large part of the human microbiota. One of these is Irritable Bowel Syndrome, whose pathophysiology is multifactorial and is not fully known, but it is believed that the microbiota may play a relevant role due to the multiple studies that have managed to establish a statistically significant relationship between the two.

KEYWORDS: irritable bowel syndrome; microbiota; role; brain-gut axis

DECLARACIÓN DE BUENAS PRÁCTICAS CLÍNICAS

Los autores presentes declaramos que todos hemos participado en la elaboración de este artículo y no poseemos conflictos de interés. La investigación se ha realizado siguiendo las Pautas éticas internacionales para la investigación relacionada con la salud con seres humanos elaboradas por el Consejo de Organizaciones Internacionales de las Ciencias Médicas (CIOMS) en colaboración con la Organización Mundial de la Salud (OMS). El manuscrito es original y no contiene plagio. El manuscrito no ha sido publicado en ningún medio y no está en proceso de revisión en otra revista.

INTRODUCCIÓN

El estudio de la microbiota humana ha tenido un énfasis importante en las investigaciones científicas de las últimas dos décadas. La microbiota intestinal tiene un particular interés debido a su basta flora, y a sus extensas funciones que afectan al metabolismo corporal, como el metabolismo de aminoácidos, carbohidratos, lípidos, y ácidos y sales biliares, así como su papel en mantener una respuesta inmunológica adecuada y en la síntesis de vitaminas. Además de este rol en la homeostasis corporal, también juega un papel en el desarrollo de distintas enfermedades. Inclusive, se ha demostrado cómo su modificación puede conllevar beneficios para los pacientes, como en el caso de las infecciones por COVID-19 (1).

El Síndrome del Intestino Irritable (SII) se caracteriza por malestar abdominal sumado a la alteración en el hábito intestinal que varían en gravedad y prevalencia con el tiempo. Se estima que aproximadamente 10-20% de los adultos presentan síntomas compatibles con esta enfermedad, sin embargo, esto varía significativamente por país, lo cual se puede deber a variaciones culturales (como en la dieta). Su diagnóstico se basa en los criterios de Roma IV actualmente y se puede clasificar según el componente de hábito intestinal más frecuente (2).

El principal problema que conlleva esta enfermedad es el declive en la calidad de vida de las personas, especialmente aquellos que tienen un componente predominantemente diarreico (SII-D) ya que tienen un miedo constante de incontinencia al encontrarse en un espacio público si presentan uno de estos eventos. No obstante, aquellos con un componente de constipación predominantemente también tienen un estilo de vida afectado, principalmente por la dificultad para concentrarse e incluso evitar mantener relaciones sexuales.

Sumado a todo esto, hay evidencia que indica los altos costos de tratamiento por paciente. Por ejemplo, en EEUU en el 2013 se determinó un costo que varía entre $1562-$7547 por paciente por año para el tratamiento del SII que, tomando en cuenta la alta prevalencia de esta enfermedad, resulta en un costo bastante elevado dentro de los gastos en el sistema de salud (3). A raíz de todo esto nace la importancia de identificar los factores que contribuyen al desarrollo de esta enfermedad y, aún más importante, cómo contrarrestar estos efectos para mejorar la calidad de vida de las personas afectadas.

El objetivo de esta revisión es esclarecer cuál es el rol que tiene la microbiota en esta patología con la información que tenemos actualmente y también proveer una actualización en cuanto al avance de esta investigación en los últimos años y hacia dónde se está dirigiendo. Además, se discutirán posibles áreas de estudio que puedan habilitar una mayor comprensión de esta relación y así dirigir mejores medidas preventivas y terapéuticas para los pacientes que sufren esta enfermedad en el futuro.

MÉTODO

Para el desarrollo de esta revisión bibliográfica se revisaron artículos publicados en las bases de datos encontradas en las plataformas de PubMed, Springer, Cochrane y Science Direct, filtrando los resultados por aquellos que se hayan publicado entre 2020 y 2023 con el objetivo de tener la información más actualizada en el tema. Se utilizaron las palabras clave “microbiota”, “microbioma”, “síndrome de intestino irritable”, “relación”, “papel” y “rol”. Se incluyeron 15 referencias bibliográficas en inglés y español, y se complementó la información con 1 libro de texto del 2021. Dentro de las referencias se pueden encontrar diferentes tipos de estudios, que engloban a los diferentes rangos de edad con el objetivo de tener una visión global del tema.

EFECTOS DE LA MICROBIOTA EN EL INTESTINO

Sumado al ya conocido eje cerebro-intestino, se ha propuesto la teoría de que existe un eje microbiota-intestino-cerebro, que realmente es más una relación estrecha entre cada uno de estos componentes. Uno de los principales moduladores de este eje es el nervio vago ya que es activado por diferentes metabolitos que son generados o influidos por la microbiota (4).

La microbiota empieza a desarrollarse en el momento del parto y en el puerperio, donde el bebé tiene una exposición importante a bacterias que depende de varios factores, como vía de parto, lactancia materna, prematuridad, genética, infecciones maternas, exposición a antibióticos, entre otros. En los primeros días de vida, la microbiota tiene un cambio que brinda soporte a la extracción de nutrientes vitales para el desarrollo humano. El siguiente cambio importante sucede durante la ablactación por la introducción de múltiples fuentes de alimentación durante este período. Finalmente, en el resto de la vida los cambios a la microbiota suceden principalmente por cambios en la dieta y por el uso de antibióticos (5).

Muchos de los efectos de la microbiota son secundarios a la acción de estos metabolitos. En el caso de los ácidos biliares, se ha demostrado que la proporción entre ácidos primarios y secundarios en heces son predictores importantes de la consistencia de las mismas y de la frecuencia defecatoria ya que influyen en la digestión de lípidos. A este nivel, la microbiota influye directamente ya que regula la transformación de los ácidos biliares primarios en secundarios. Por lo tanto, una alteración de la microflora podría generar un desbalance hacia SII-Constipación o SII-Diarrea, dependiendo de cómo esté balanceada esta proporción de ácidos (6).

Por el lado de los ácidos grasos de cadenas cortas, derivados de los carbohidratos, estos influyen en la integridad de la mucosa intestinal y respuesta inflamatoria a través de receptores en la pared intestinal, como los acoplados a proteínas G. La microbiota es capaz de fermentar los carbohidratos para producir estos metabolitos, por lo que pueden alterar los efectos de estas grasas y generar cambios a nivel del lumen intestinal que, de igual forma, puedan inclinar la balanza hacia alguna de las manifestaciones del SII (6-7).

A su vez, la microbiota puede favorecer la transcripción de la enzima Triptófano hidroxilasa, la cual es clave durante la producción del neurotransmisor serotonina. Este metabolito es importante en la regulación de la peristalsis y secreción intestinal, y se cree que participa en las vías de dolor a través de las células neuroendocrinas intestinales.

Así también existen mecanismos propuestos para otros metabolitos, como el triptófano, vitaminas, otros neurotransmisores (dopamina y GABA) e hipoxantina. En general, sus efectos son fomentados por la fermentación gracias a la microbiota, ayudando a mantener la integridad de la mucosa intestinal y participando en la respuesta inflamatoria generada a este nivel (6).

En el contexto de los pacientes pediátricos, se sabe que varios de estos mecanismos también se encuentran presentes, aunque no se ha determinado si estos cambios son la causa de este síndrome o si más bien son parte de las consecuencias del desarrollo de esta patología (8).

RELACIÓN MICROBIOTA-SII

Esta relación se basa en hipótesis generadas en diferentes estudios que intentan describir la fisiopatología detrás de los resultados obtenidos. Los efectos de la microbiota en el contexto del SII y de factores que alteran esta relación son variados, pero se fundamentan en la relación simbiótica entre humano-bacteria, donde la bacteria obtiene nutrientes para mantener su crecimiento, y a cambio participa en la formación de metabolitos que favorecen procesos de digestión, absorción y respuesta inmune.

Uno de los ejemplos se puede demostrar claramente en la dieta. Se ha observado que los pacientes con SII presentan sintomatología principalmente posterior a la ingesta de alimentos, pero que las dietas bajas en oligosacáridos, disacáridos, monosacáridos y polioles fermentables (o FODMAPs por sus siglas de sus componentes en inglés) reducen significativamente la sintomatología en comparación con dieta usual (9). Esto se podría explicar debido a que buena parte de la dieta regular contiene estos componentes.

Los FODMAPs son fermentados por la microbiota en un proceso en el que parte del resultado final implica la generación de gases por lo que, sumado al efecto osmótico de estos azúcares que introduce agua al lumen intestinal, se produce la clínica de malestar abdominal observada en los pacientes con esta patología (10). Por otro lado, también se ha demostrado que los pacientes con SII presentan menos células endocrinas a nivel intestinal, lo cual promueve dismotilidad, hipersensibilidad y secreción visceral anormal. A su vez, se cree que las dietas bajas en FODMAPs normalizan esta población celular, disminuyendo los síntomas por esta causa (11).

Es importante saber que la microbiota intestinal se compone principalmente de 4 grupos de bacterias: Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria y Proteobacteria. Existen otros grupos que también cumplen funciones importantes pero su proporción dentro de toda la microbiota es menor (12). Al hablar de los cambios notables en pacientes con SII, se han determinado no solo mecanismos como el anterior, sino que además la composición de la población de la microbiota es diferente en personas con SII en comparación con personas sanas.

Por ejemplo, se encontró que los pacientes con SII usualmente presentan un aumento en la relación de bacterias de las familias Firmicutes sobre Bacteroides, también un aumento de la familia Actinobacteria y una disminución de las Bifidobacterias y Lactobacilus. Por lo tanto, no solo la microbiota como grupo puede favorecer al desarrollo de la sintomatología en esta enfermedad, sino que alteraciones en la conformación de este grupo podría relacionarse también con la generación de síntomas (13).

Uno de los elementos que más altera la conformación de la microbiota es el uso de medicamentos, dentro de los cuales destacan los prebióticos, probióticos y antibióticos. Dentro de las funciones más importantes de los probióticos destacan la modulación en la adhesión de patógenos a la mucosa intestinal, supresión de citoquinas (efecto antinflamatorio) y estimulación de la secreción de IgA (14).

Por otro lado, el uso de antibióticos puede cambiar drásticamente la composición y diversidad de la microflora, considerándose incluso un factor de riesgo de importancia en el desarrollo del SII. En la Tabla n°1: Antibióticos que aumentan grupos bacteriales en la composición de la flora intestinal y Tabla n°2: Antibióticos que disminuyen grupos bacteriales en la composición de la flora intestinal (al final del artículo), se resumen los principales hallazgos en la microbiota intestinal posterior a la administración de distintos antibióticos. En general, la diversidad de la flora disminuye y se favorece (o desfavorece) el crecimiento de distintas poblaciones de bacterias que en otros estudios han demostrado tener efectos directos que influyen en la aparición de los síntomas de esta patología intestinal.

Sin embargo, en este mismo tema de los antibióticos, se ha encontrado que algunos por el contrario mejoran la sintomatología por SII. Por ejemplo, la neomicina y la rifaximina han demostrado mejorar los síntomas de SII en comparación con placebos. En el caso de la neomicina, su uso está limitado por el riesgo de infección por C. difficile y otros efectos adversos, pero la rifaximina está aprobada por la FDA para su uso en el SII-D (12, 14).

Es importante también resaltar el papel que juega la microbiota psicológicamente en los individuos, ya que el SII también se ha relacionado con una disfunción en la respuesta al dolor debido a hipersensibilidad visceral y desórdenes emocionales. Se ha encontrado diferencias funcionales y estructurales a nivel del hipocampo en personas que tienen abundancia de Prevotella en su microbiota en comparación con poblaciones de tienen principalmente Bacteroides (15). Inclusive, el estrés durante el embarazo por medio de señales bioquímicas que viajan a través de la placenta ha evidenciado cambios en la microbiota intestinal de los bebés (16).

También se ha descubierto que la terapia cognitiva conductual tiene efecto en la composición de la microbiota intestinal. En un estudio se determinó que las personas que responden adecuadamente a esta terapia tienen aumentadas las poblaciones de Roseburia, Lachnobacterium y Lachnospiraceae, mientras que sus poblaciones de Bacteroides, Parabacteroides y Prevotella se encuentran disminuidas. A su vez, estas personas presentaban menor dolor abdominal, menor intensidad de síntomas y menos estrés, por lo que este cambio en la composición de la microbiota pudo jugar un papel al obtener estos resultados (17).

Finalmente, un área con varios estudios pero con resultados conflictivos es el trasplante de microbiota fecal. El procedimiento consiste en recolectar muestras de heces de un donador y, gracias a la colonoscopía, introducirlas en el colon del recipiente. Se ha demostrado que este procedimiento puede generar mejora en la sintomatología del SII, pero la evidencia en cuanto a la microbiota no ha sido tan convincente. En algunos estudios se encontró un aumento de Ruminococcus, Actinobacteria y Bifidobacteria posterior al procedimiento y con el paso de las semanas esta población de bacterias disminuye.

Sin embargo, los efectos en la sintomatología persisten varias semanas posterior a que la población de bacterias introducidas disminuyó. En otros estudios incluso se encontraron cambios en la microbiota pero sin mejoría de síntomas. Estos resultados pueden ser secundarios a que las muestras usadas para este trasplante son muy variadas (recordemos que todas las personas tienen una microbiota muy diferente de un caso a otro), a que las poblaciones son diferentes y a que se hicieron estas pruebas en distintos tipos de SII (18).

CONCLUSIÓN

La microbiota desempeña un papel importante en la fisiopatología del SII. Se encarga de producir metabolitos a través de los cuales ejerce sus funciones para la homeostasis corporal. Al sufrir alteraciones en su composición, diversidad y/o densidad, sus efectos se ven modificados, favoreciendo o desfavoreciendo la aparición de síntomas en distintas patologías, como en el SII. A pesar de que se tienen claras muchas de sus funciones y efectos específicos, se puede considerar tanto un efecto causal como una consecuencia en el contexto del SII dada la existencia del eje microbiota-intestino-cerebro y la diversidad de las poblaciones estudiadas.

Un área de investigación que podría brindar abundante información es realizar un estudio donde se verifique el efecto de distintas intervenciones en varios subgrupos de pacientes para comparar las diferencias en la microbiota entre ellos, ya que las intervenciones que se han estudiado hasta el momento por lo general son aisladas una de la otra, en poblaciones muy heterogéneas. Esto permitiría valorar el peso que tiene cada una de estas intervenciones en la modificación de la microbiota intestinal, con datos en poblaciones más homogéneas y, aún más importante, determinar el efecto que tienen estas intervenciones en la sintomatología del SII para buscar futuras estrategias que alteren la microbiota intestinal de forma más precisa y se alcance la mejora clínica de forma más efectiva.

Por otro lado, otra área de potencial impacto en la investigación sería el uso de protocolos más estándares al realizar los estudios ya que muchos tienen criterios de inclusividad y exclusividad distintos. Incluso, algunos estudios incluyeron los criterios de Roma II o III, lo cual puede marcar las diferencias observadas entre los diferentes grupos poblacionales que han sido estudiados.

CONFLICTOS DE INTERÉS

Los autores declaran que no existen conflictos de intereses ni beneficios económicos al realizar este artículo.

Ver anexo

REFERENCIAS

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  4. Berding K, Vlckova K, Marx W, Schellekens H, Stanton C, Clarke G, et al. Diet and the Microbiota-Gut-Brain Axis: Sowing the Seeds of Good Mental Health. Adv Nutr. 2021;12(4): 1239-1285. https://doi.org/10.1093/advances/nmaa181.
  5. Margolis K, Cryan J, Mayer E, The Microbiota-Gut-Brain Axis: From Motility to Mood. 2021;160(5): 1486-1501. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2020.10.066
  6. Xiao L, Liu Q, Luo M, Xiong L. Gut Microbiota-Derived Metabolites in Irritable Bowel Syndrome. Cell. Infect. Microbiol. 2021;11(729346). https://doi.org/.3389/fcimb.2021.729346
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  18. Canakis A, Haroon M, Weber H. Irritable bowel syndrome and gut microbiota. Current Opinion in Endocrinology & Diabetes and Obesity. 2020;27(1): 28-35. https://doi.org/10.1097/MED.0000000000000523