El microbioma y su papel en el eje alimentación-intestino y salud

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- Autores:

Marta Hernández

Laboratorio de Biología Molecular y Microbiología. Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León. Valladolid.

Álvaro Falcó

Programa de Doctorado en Ciencias de la Salud. Universidad de Valladolid.

José M.ª Eiros

Servicio de Microbiología. Hospital Universitario “Río Hortega”. Area de Microbiología. Facultad de Medicina. Valladolid

Resumen

Existen más de un millón de especies bacterianas distintas descritas en el mundo, de las que 1.407 son bacterias patógenas y aproximadamente 1.000 se comportan como comensales que residen en nuestro intestino constituyendo el microbioma intestinal. Desde la introducción de las nuevas técnicas de secuenciación masiva en 2007, se está caracterizando el microbioma de distintas especies de animales, entre ellas el hombre, para tratar de entender la función que ejercen las bacterias en nuestro estado vital. Tradicionalmente se han asociado las enfermedades infecciosas a la presencia de un único microorganismo que causa la enfermedad, pero existen otras muchas enfermedades descritas clasificadas como de etiología no microbiana cuyo desencadenante puede residir en la microbiota intestinal y en su comunicación con los distintos sistemas orgánicos, entre ellos el inmunológico y el neurológico. El eje intestino-cerebral se revela clave en el desarrollo de muchos estados patogénicos. La comunicación de la microbiota con nuestro organismo a través de los metabolitos que produce (ácidos grasos de cadena corta, triptófano, neurotransmisores, etc.) desencadena reacciones cuyo mecanismo de acción está en estudio, lo cual permitirá el desarrollo de nuevas intervenciones clínicas sobre la base de su conocimiento. El gran reto reside en caracterizar la microbiota individual de forma rápida y económica, y conocer qué factores influyen en la misma, con objeto de desarrollar una medicina personalizada. Entre aquellos factores con un papel preponderante en la composición microbiana intestinal destaca la dieta o ingesta de alimentos. En este trabajo se describen los taxones microbianos del microbioma intestinal y cómo influyen los alimentos en su composición, además se aborda la relación entre dieta-intestino y cerebro y su influencia en el desarrollo de determinados estados de enfermedad.

Palabras Clave

Metagenoma, microbioma, intestino, alimentos, secuenciación

Abstract

There are more than 1 million bacterial species described in the world, of which 1,407 are pathogens and 1,000 bacterial species are located in our gut, constituting the intestinal microbiome. Since the introduction of new High-Throughput Sequencing (HTS) or Next Generation Sequencing (NGS) technologies in 2007, the microbiome of different species of animals, including human, has been characterized to understand the role that bacteria play in our vital status. Many infectious diseases have been associated with the presence of a unique microorganism that causes the disease, but there are many other illnesses classified as non-microbial etiology whose trigger may reside in the intestinal microbiota and in its communication with the different organic systems, as the immunological and the neurological. The brain-gut-microbiome axis is key in the pathogenesis of many diseases. The communication of the microbiota with human body through release of metabolites (as short-chain fatty acids, tryptophan, neurotransmitters, etc.) triggers reactions whose mechanism of action is under study and will allow the development of new clinical interventions based on this knowledge. The great challenge is to characterize individual microbiota rapidly and economically, and to know what factors influence it, in order to develop personalized medicine. Among those factors with a preponderant role in the intestinal microbial composition, is the diet or the food intake. This work describes the microbial taxa of the intestinal microbiome and how food influences its composition, as well as the relationship between diet-intestine and brain and its influence on the development of certain diseases.

Key words

Metagenome, microbiome, gut, food, sequencing