Fundamentos de los Microbiomas

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La terminología que describe el microbioma ha evolucionado en función de los avances de la investigación. Las definiciones a continuación representan la terminología más reciente que se refleja en la bibliografía científica actual y en las declaraciones de consenso de expertos.

El microbioma es el conjunto completo de microorganismos (la flora intestinal), sus genes y su microambiente (hábitat) en un área específica. El análisis del material genético es la manera en que los últimos estudios identifican la flora, pero los términos microbioma y flora intestinal se utilizan indistintamente, excepto en la investigación científica.1 Los subconjuntos del microbioma incluyen el viroma (virus), el micobioma (hongos) y el arqueoma (arqueas; estos organismos se asemejan a las bacterias, pero son un dominio distinto).2 Es un entorno dinámico con interacciones complejas y metabolismos interconectados.3

ícono de microbioma

Mantener una población diversa y equilibrada de bacterias intestinales es fundamental para una buena salud.

La disbiosis es un desequilibrio del microbioma y puede tener efectos adversos en la salud del huésped.4  La disbiosis del microbioma intestinal se ha asociado con infecciones gastrointestinales, obesidad, alergias, afecciones autoinmunes, deterioros cognitivos, enteropatías crónicas, entre otras.4,5 No obstante, aún queda por ver si esta asociación representa una causalidad o simplemente correlación, independientemente que la disbiosis sea un síntoma o una causa.5

Diagrama de equilibrio de tripas, 4 partes. Parte 1. Estrés, Dieta defecient, Antibióticos. Parte 2. Microbioma desequilibrado. Parte 3. Los prebióticos, prebióticos y sinbióticos apoyan bacterias beneficiosas y mejoranias funciones inmunitarias y de barrera, lo que crea un ambiente hostil para los patógenos. Parte 4. Microbioma equilibrado.

Los prebióticos son sustratos, como la fibra y el almidón resistente, utilizados selectivamente por los microorganismos huéspedes, lo que confiere un beneficio para la salud.6-8

El objetivo final de la suplementación con prebióticos es mejorar la flora intestinal; no obstante, los prebióticos tienen efectos favorables propios, como mejorar la salud del intestino en sí. Los productos primarios del metabolismo prebiótico bacteriano incluyen ácidos grasos de cadena corta, como el butirato y el propionato, que tienen efectos favorables .9 Los prebióticos también interactúan directamente con las células huésped, lo que modula la señalización de las células epiteliales inmunitarias e intestinales y regula la inflamación y la función de barrera.9

Los prebioticos son fermentados por bacterias intestinales beneficiosas. La fermentacion mejora el entorno intestinal y da lugar a la produccion de acido graso de cadena corta (AGCC). El butirato (un AGCC) nutre y sana el colon, lo que optimiza la absorcion de nutriantes y la fincion intestinal: Las bacterias buenas prosperan en este entomo. Aumenta la absorcion de minerales. Reduce el amoniaco intestinal.

Los prebióticos facilitan cambios específicos, tanto en la composición como en la actividad de la microflora intestinal, que otorgan beneficios al bienestar y la salud del huésped.8

Los beneficios de los prebióticos son los siguientes:10. Mejoran la composición y la actividad metabólica de las comunidades bacterianas intestinales. Proporcionan sustratos para la fermentación microbiana que conducen a la producción de ácidos grasos de cadena corta. Inmunomodulación. Estimulación selectiva del crecimientbacteriaso solo de beneficiosas. Para ser considerado un prebiótico, un ingrediente alimenticoa debe: Resistir la digestión, la absorción y la descomposición hasta liegar al colon. Ser fer

Prebióticos de Purina

Los prebióticos que se utilizan con mayor frecuencia son los carbohidratos fermentados y no digeribles.

Purina utiliza inulina purificada, aleurona de trigo, raíz de achicoria y psilio como prebióticos. La inulina se extrae de la raíz de la achicoria mediante un proceso con agua caliente y, luego de un procesamiento adicional, se extrae la oligofructosa. También se pueden encontrar concentraciones naturalmente altas de inulina en el ajo, la cebolla, las alcachofas y los puerros. La aleurona de trigo se encuentra como en la capa única de células entre el salvado y el endospermo del grano de trigo.

Los probióticos son un ejemplo de una intervención nutricional que puede ayudar, a través de una variedad de mecanismos, a reducir el crecimiento excesivo de patógenos y cambiar la flora intestinal hacia especies bacterianas más favorables.8,9,13

En los últimos años, los probióticos han surgido como una manera segura y novedosa de mantener una flora intestinal sana y, por lo tanto, fomentar la buena salud de las mascotas. La definición técnica de los probióticos es la siguiente: "microorganismos vivos que, cuando se administran en cantidades adecuadas, confieren un beneficio para la salud al huésped".12 Los probióticos pueden ejercer efectos favorables en el microbioma con la colonización.9

Estos mechanismos incluyen lo siguiente: Interacción directs del probiótico con los receptores de las células huésped o bacterianas. Competencia por los nutrientes y los sitios de unión. Producción de moléculas que pueden ser utilizadas tanto por el probiótico como por otros microbios del ambiente. Producción de compuestos antibacterianos, incluidas las bacteriocinas, para suprimir e inhibir patógenos. Secreción de productos metabolicos. Mejora la integridad de la barrera intestinal. Cambio del microambien

Hasta la fecha, la mayoría de los probióticos disponibles son miembros de los géneros lactobacilo, bifidobacteria y estreptococo.8 Los diferentes probióticos tienen diferentes beneficios, y se debe elegir un probiótico en función del beneficio final deseado. Incluso dentro de la misma especie, algunas bacterias pueden tener beneficios probióticos mientras que otras no; por lo tanto, es importante evaluar la eficacia de la cepa para determinar los beneficios potenciales.

Los simbióticos combinan prebióticos y probióticos.

Las combinaciones pueden ser complementarias (el prebiótico y el probiótico tienen mecanismos y beneficios independientes) o sinérgicas (que contienen un prebiótico que es el sustrato preferido para el probiótico acompañante).9

Los posbióticos son preparaciones de microorganismos inanimados o sus componentes que confieren un beneficio para la salud en el huésped.14

Según la Asociación Científica Internacional de Probióticos y Prebióticos (International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics, ISAPP), los posbióticos son células microbianas inactivadas deliberadamente, con o sin metabolitos o componentes celulares, que aportan beneficios demostrados a la salud.14 No es necesario obtener probióticos, y los metabolitos microbianos purificados no califican como posbióticos.14 A pesar de su incapacidad de replicarse, los posbióticos pueden inducir una modulación favorable del microbioma.14 Los posbióticos pueden mejorar la función de la barrera epitelial, modular las respuestas metabólicas sistémicas y modular las respuestas inmunitarias locales y sistémicas.14 Además, hay evidencia que indica que los posbióticos afectan el eje cerebro-intestino.14 Los posbióticos ofrecen una alternativa cuando el uso de probióticos vivos no está indicado.8,14 Los posbióticos son estables y tienen una larga vida útil, y algunos pueden no perder su bioactividad cuando se administran de forma simultánea con antibióticos o antifúngicos.8,14 Al igual que los probióticos, los efectos de los posbióticos son específicos de la cepa. Un probiótico vivo y su homólogo posbiótico no tienen necesariamente propiedades similares, y no es necesario que los posbióticos eficaces se deriven de cepas con efectos probióticos conocidos.

Los microorganismos no replicantes (non-replicating microorganisms, NRM) son microorganismos tratados con calor, junto con su medio de cultivo, de los que se sabe que influyen positivamente en la salud, incluso después de que se inactivan (se vuelve incapaz de replicarse) y, por tanto, se consideran posbióticos.14

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  1. Marchesi, J. R. y Ravel, J. (2015). The vocabulary of microbiome research: a proposal. Microbiome, 3, 31. Identificador de objeto digital: 10.1186/s40168-015-0095-5
  2. Kim, J. Y., Whon, T. W., Lim, M. Y., Kim, Y. B., Kim, N., Kwo, M.-S., Na, Y.-D. (2020). The human gut archaeome: identification of diverse haloarchaea in Korean subjects. Microbiome, 8, 114. Identificador de objeto digital: 10.1186/s40168-020-00894-x
  3. Seth, E. C. y Taga, M. E. (2014). Nutrient cross-feeding in the microbial world. Frontiers in Microbiology, 5, 350. Identificador de objeto digital: 10.3389/fmicb.2014.00350
  4. Belas, A., Marques, C. y Pomba, C. (2020). The gut microbiome and antimicrobial resistance in companion animals. En Duarte, A. y Lopes da Costa, L. (Eds.), Advances in Animal Health, Medicine and Production (1st ed.), pp. 233–245. Springer International Publishing
  5. Pilla, R. y Suchodolski, J. S. (2021). The gut microbiome of dogs and cats, and the influence of diet. Veterinary Clinics of North America Small Animal Practice, 51(3), 605621. Identificador de objeto digital: 10.1016/j.cvsm.2021.01.002
  6. Valcheva, R. y Dieleman, L. A. (2016). Prebiotics: Definition and protective mechanisms. Best Practice & Research Clinical Gastroenterology, 30, 2737. Identificador de objeto digital: 10.1016/j.bpg.2016.02.2008
  7. Barros, C. P., Guimarães, J. T., Esmerino, E. A., Duarte, M. C. K. H., Silva, M. C., Silva, R., Cruz, A. G. (2020). Paraprobiotics and postbiotics: concepts and potential applications in dairy products. Current Opinion in Food Science, 32, 18. Identificador de objeto digital: 10.1016/j.cofs.2019.12.003
  8. Wegh, C. A. M., Geerlings, S. Y., Knol, J., Roeselers, G. y Belzer, C. (2019). Postbiotics and their potential applications in early life nutrition and beyond. International Journal of Molecular Sciences, 20, 4673. Identificador de objeto digital: 10.3390/ijms20194673
  9. Cunningham, M., Azcarate-Peril, M. A., Barnard, A., Benoit, V., Grimaldi, R., Guyonnet, D., Gibson, G. R. (2021). Shaping the future of probiotics and prebiotics. Trends in Microbiology, ePub antes de la impresión. Identificador de objeto digital: 10.1016/j.tim.2021.01.003
  10. Santana Vaz Rezende, E., Carielo Lima, G. y Veloso Naves, M. M. (2021). Dietary fibers as beneficial microbiota modulators: a proposal classification by prebiotic categories. Nutrition, 89, 111217. Identificador de objeto digital: 10.1016/j.nut.2021.111217
  11. Jalanka, J., Major, G., Murray, K., Singh, G., Nowak, A., Kurtz, C., Spiller, R. (2019). The effect of psyllium husk on intestinal microbiota in constipated patients and healthy controls. International Journal of Molecular Science, 20(2), 433. Identificador de objeto digital: 10.3390.ijms20020433
  12. Organización Mundial de la Salud (OMS) y Organización de Alimentos y Agricultura (FAO) de los Estados Unidos. (2006). Probiotics in food: Health and nutritional properties and guidelines for evaluation. (ISSN 0254-4725)
  13. Sanders, M. E. (2008). Probiotics: Definition, sources, selection, and uses. Clinical Infectious Diseases, 46 (Suppl 2), S58–61. Identificador de objeto digital: 10.1086/52334.
  14. Salminen, S., Collado, M. C., Endo, A., Hill, C., Lebeer, S., Quigley, E. M. M., Vinderola, G. (2021). The International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of postbiotics. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology, 18, 649-667. Identificador de objeto digital: 10.1038/s41575-021-00440-6