Abordaje de la obesidad como efecto secundario de la alteración de la microbiota intestinal para estudiar su posible tratamiento mediante los probióticos

AUTORES

1. María Pilar Collados Pérez-Hiraldo. Graduada en Enfermería. Servicio Aragonés de Salud. Unidad de Cuidados Intensivos. Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa de Zaragoza. 
2. Alberto Luis Gil Ayllón. Graduado en Enfermería. Servicio Aragonés de Salud. Unidad de Cuidados Intensivos. Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa. España.
3. María García Tovar. Diplomada en Enfermería. Unidad de Urgencias. Hospital Clínico Universitario de Zaragoza.
4. Miriam Cazcarra Peinado. Diplomada en Enfermería. Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa de Zaragoza.
5. Elena Gutiérrez Joven. Graduada en Enfermería. Servicio Aragonés de Salud. Centro de Salud La Almunia de Doña Godina. España.
6. Elena Alastrué Nuñez. Graduada en Enfermería. Servicio Aragonés de Salud. Hospital Universitario Miguel Servet de Zaragoza.

RESUMEN

La obesidad en las últimas décadas se ha propagado a escala mundial convirtiéndose en una epidemia. Las nuevas investigaciones sobre su etiología abogan que la alteración de la microbiota intestinal juega un papel clave en el desarrollo y mantenimiento de la enfermedad. Por lo que su posible tratamiento y prevención puede enfocarse hacia la modificación de las poblaciones de bacterias intestinales gracias a la administración de probióticos. Conclusión: existe una mayor constancia de los efectos de los probióticos en animales. La dificultad de la aplicación de los probióticos recae en que existen muchísimas variables de las que dependen sus efectos, no solo porque sus efectos son específicos para cada especie sino que hay también se da una gran variabilidad en los resultados en función de variables inter e intra personales.

PALABRAS CLAVE

Obesidad, sobrepeso, probióticos, tratamiento, prevención, microbiota intestinal.

ABSTRACT

Obesity in recent decades has spread worldwide becoming an epidemic. New research on the etiology of this pathology suggests that alterations in the intestinal microbiota play a key role in the development and maintenance of the disease. Therefore, its possible treatment and prevention can focus on the modification of intestinal bacteria populations through the administration of probiotics. As conclusion: there is greater evidence of the effects of probiotics in animals. The difficulty in the application of probiotics lies in the fact that there are many variables on which their effects depend, not only because their effects are specific for each species, but also because there is a great acquisition in the results depending on inter and intra personal variables.

KEY WORDS

Obesity, overweight, probiotics, treatment, prevention, intestinal microbiota.

INTRODUCCIÓN

La obesidad no sólo es reconocida por la Organización Mundial de la Salud (OMS) como una enfermedad, también ha sido denotada como la epidemia del siglo XXI^1,2, lo que convierte a esta patología en uno de los principales retos de la Salud Pública mundial³. La prevalencia mundial de sobrepeso infantil se estima en valores cercanos al tercio de la población, convirtiéndose en un verdadero desafío, no sólo del presente sino también del futuro, dadas las estadísticas y las complicaciones derivadas de la obesidad infantil^1,4.

Los estudios más recientes que abordan el enigma causal de la obesidad han asociado su posible origen a alteraciones en la microbiota intestinal. Los resultados de los estudios apuntan a que la microbiota intestinal juega un papel esencial tanto en la digestión y absorción de nutrientes como en la adiposidad⁵. Existen especies específicas de bacterias que se encargan de la mejoría de la transferencia calórica desde los nutrientes hasta el huésped, y la modificación de la población de estas bacterias podría producir una alteración en el metabolismo general, el balance energético, la absorción calórica y la respuesta inmunitaria e inflamatoria del huésped^6,7. La microbiota, microflora o el microbioma normal humano hace referencia al total de microorganismos que se localizan de normal en cuerpo humano, tales como las arqueas, los hongos las bacterias y los virus, los cuales mantienen una relación simbiótica con su huésped⁸. El cuerpo humano es un complejo ecosistema que contiene entre 10¹³ y 10¹⁴ microorganismos, la mayoría de ellas se encuentran en la zona distal del intestino delgado y en el colon. De los 10 y 100 trillones de microrganismos presentes en el intestino, la gran mayoría son bacterias y de su equilibrio depende nuestro estado de salud^6,8,9. Los tipos de bacterias intestinales que se han relacionado con el peso son Firmicutes Clostradia (Faecalibacterium), Firmicutes Bacilli (Lactobacillus), Bacteroidetes Bacteriodaceae (Bacterioides), Protepobacterias Enterobacteriaceae (Echericia Colli) y las Actinobacterias Bifidobacteriaceae (Bifidobaterium)^8,10,11.

La composición de esta biota depende de diferentes factores: edad, sexo, zona geográfica, etnia, la familia, la dieta, el estrés, colonización por patógenos, estilo de vida, patologías, tratamientos (sobre todo antibióticos) y también se ha demostrado que la población de bacterias intestinales se puede modular mediante los probióticos, prebióticos y los simbióticos^6,12,13.

Los probióticos son definidos tanto por la OMS como por la FDA (Food and Drug Administration) como: “microorganismos vivos que al ser administrados en la medida adecuada y suficiente se mantienen activos produciendo efectos beneficiosos para el huésped”^6,14. Esta clase de microorganismos se encuentran en: yogures frescos, kéfir, jocoque, chucrut, kimch y muchos otros productos fermentados^13,15.

A lo largo de las últimas décadas se ha investigado sobre este tipo de bacterias demostrando sus grandes beneficios para la salud: prevención de la diarrea y estreñimiento, mejora de las alteraciones en la producción de sales biliares, antiinflamatorio, síndrome metabólico, disminución del colesterol, prevención del cáncer, mejora de la síntesis de nutrientes, efectos antioxidantes y regenerador en células lesionadas, disminución de la astenia. También se han estudiado efectos sorprendentes y prometedores sobre la reducción de los síntomas de: alergias e intolerancias, cáncer, VIH, infecciones respiratorias y urinarias, síndrome de Crohn, colitis ulcerosa, angina, osteoporosis… pero existe una menor evidencia en tratamiento mediante probióticos en complejas patologías como la diabetes tipo II, el autismo, alteraciones en neurotransmisión y neuromoduladores y en la obesidad^7,12,13.

Los modos de actuación de los probióticos frente a la obesidad son varios. Considerando la obesidad como un proceso inflamatorio, el tejido adiposo contiene macrófagos y adipocitos, mediadores pro-inflamatorios, de manera que cuando se activan desencadenan una alteración del equilibrio de la microbiota intestinal, aumenta el “tono” del sistema endocannábico aumentando la absorción y producción de ácidos grasos de cadena corta, disminuyendo la producción de los ácidos biliares, alterando la permeabilidad de la pared intestinal, retroalimentando el proceso anti-inflamatorio caracterizado por la obesidad, que finalmente se manifiesta con síntomas de resistencia a la insulina^9,15,16. En este caso los probióticos se encargaría de mantener el equilibrio de las poblaciones de la flora intestinal, de manera que se reduce la producción de ácidos grasos de cadena corta, disminuye el tono del sistema endocannábico poniendo freno así al continuo almacenamiento de masa grasa^16,17. Otro ejemplo de la relación causal entre la obesidad y la flora intestinal se basa en que diversos tipos de bacterias aumentan la fermentación de los polisacáridos en monosacáridos y ácidos grasos de cadena corta, permitiendo la absorción calórica de fibras indigeribles para el aparato digestivo humano. Así pues, con la administración de probióticos, las bacterias disminuyen la producción del factor de inducción rápida de los adipocitos (inhibidor de la lipoproteinlipasa), fomentando los depósitos grasos de los adipocitos en vez de la producción de triglicéridos⁶. También, los probióticos son capaces de modificar la microbiota intestinal directamente modulando su contenido bacteriano, además indirectamente controlan su número gracias a la secreción de bacteriocinas (tóxico protéico para bacterias) modulando su reproducción^7,12,13.

A pesar de conocer diversos mecanismos de acción de los probióticos, los resultados de las investigaciones son diversos. Esto puede deberse a que cada persona posee diferentes cepas y en diferentes proporciones, por lo que el tratamiento mediante probióticos debe ser individualizado y muy bien ajustado a cada paciente. Aun así, lo asegurado por la ciencia y la investigación es que los probióticos son capaces de mantener la salud de la microbiota intestinal, que de ella depende nuestro estado de salud general^12,13.

Dada la gran cantidad de efectos beneficiosos que nos brindan los probióticos, tal vez podamos asumir que es la estrategia idónea para hacer frente a prácticamente la mayoría de las complicaciones derivadas de la obesidad¹⁸. Aunque la gran incógnita es si es posible conseguir un tratamiento óptimo para la reducción del peso mediante el control y manejo de la biota intestinal gracias a los probióticos.

OBJETIVO

Conocer el abordaje de la obesidad como efecto secundario de la alteración de la microbiota intestinal para estudiar su posible tratamiento mediante los probióticos.

MATERIAL Y MÉTODO

La información fue obtenida a partir de la búsqueda en la base de datos Medline mediante su buscador específico Pubmed, y otros como ScienceDirect y Google Scholar, Scielo.

Inicialmente se trató de actualizar la situación de la obesidad, en las bases de datos. Las palabras clave de la búsqueda se eligieron en función de los términos MeSh de Pubmed: overweight, obesity, sobrepeso, obesidad. Obteniéndose así cuatro artículos de interés que resumen la situación actual de la obesidad.

Para entender la obesidad como un proceso inflamatorio, se realizó una búsqueda en Scielo mediante las palabras clave: (Low grade inflammatory) AND obesity, proceso inflamatorio AND obesidad.

El eje central de la búsqueda se realizó en función de la siguiente estrategia: “Probiotic” AND “obesity” AND “weight” AND “microbiota”. Se aplicaron a la búsqueda los siguientes filtros: las palabras clave debían aparecer en el título y/o en el resumen, artículos originales, publicados desde el 2002, en inglés y/o español. No se impuso filtro sobre el tipo de documento. También se aceptaron artículos recomendados, relacionados o considerados de interés por las bases de datos al consultar los artículos correspondientes a las palabras clave mencionadas. Los criterios de exclusión de artículos fueron: desviación del eje central de la temática y repetición de resultados de búsqueda en diferentes bases de datos.

RESULTADOS

Se incluyeron 23 artículos, entre ellos 13 estudios de investigación, comentarios o revisiones bibliográficas. Del cuales 1 explica la obesidad como un proceso inflamatorio, otro relata la situación de la obesidad a nivel mundial y 11 explican las aplicaciones terapéuticas, mecanismos de acción o comparan resultados de diferentes estudios sobre el tratamiento de patologías mediante probióticos. A su vez, se incluye un comentario a modo de ensayo de la comisión de la OMS de obesidad infantil, hace referencia a la situación y las medidas a tomar para aminorar la tendencia de la obesidad. En referencia al uso de los probióticos como tratamiento de la obesidad se incluyeron dos metaanálisis. Se incluyeron 2 estudios observacionales transversales para explicar la obesidad infantil respecto al consumo de alimentos. De los 5 estudios experimentales utilizados, en dos de ellos la población del estudio fueron ratas o ratones para demostrar el uso de las cepas de Lactobacillus en el tratamiento de la obesidad, otro se realizó en gatos obesos para estudiar la aplicación del Enteroccocus, y sólo dos fueron aplicados a humanos, de los cuales uno desarrolla la utilización de simbióticos, mediante la estrategia el triple ciego. Por último el único estudio que utiliza probióticos en humanos, utiliza como probiótico el Lactobacillus Salivarius para intentar abordar la obesidad, la inflamación de bajo grado y el síndrome metabólico en adolescentes obesos.

DISCUSIÓN

En la revisión bibliográfica realizada por Million M et al., al igual que la presentada por Sanz Y y col., exponen algunos estudios en ratones que han evidenciado que en los individuos obesos hay mayor abundancia de Firmicutes asociado a un descenso de los Bacteoidetes. Los Bacteroidetes poseen una menor cantidad de genes que sintetizan las enzimas que metabolizan los lípidos y los carbohidratos, especialmente los B. thetaiotaomicron, de manera que la presencia de estas bacterias mejora tanto la absorción como el proceso de los nutrientes del hospedador^5,6,12. Aunque en uno de los estudios sobre los efectos de las bacterias en humano por el equipo de Y. Sanz, existe un aumento de la familia de las Actinobacterias en vez de la rama de los Firmicutes, aun así la disminución de los Bacteroidetes se mantiene^5,12. De manera que como Carthage M y cia aseguran en su trabajo del 2014, la obesidad se relaciona con una menor diversidad pero en general una mayor proporción de Firmicutes frente a las Bacteoridetes respecto a las personas con peso normal, aunque existe variación según las características individuales y ambientales del individuo⁹.

Sin embargo en humanos obesos se dan estudios sobre el ratio de Fimicutes/Bacteroidetes. Existen incertidumbres sobre esta variable, ya que los resultados posibles van desde que una asociación negativa, hasta que la relación inversa e incluso que no existe ninguna relación entre ambas poblaciones de bacterias. Dentro de los Firmicutes, se ha estudiado mucho la serie Lactobacillus de la familia de los Bacilli. Turnbaugh et al. demostraron una mayor cantidad de especies de Lactobacillus en obesos que en personas magras, especialmente L. reutari, aunque los individuos no obesos presentaron menor proporción de L. casei y L. plantarum⁶.

En animales se ha estudiado mucho sobre las poblaciones de Lactobacillus obteniendo resultados diversos. Park DY y sus compañeros trataron a ratones con obesidad inducida mediante dieta con L. plantarum y L. curvatus, los cuales frenaron su aumento de peso y regulan la síntesis de sustancias pro-inflamatorias⁹. Arora T. junto con Anastasovska J. trataron ratones con obesidad adquirida dietéticamente mediante L. acidophilus, como resultado obtuvieron un aumento en la población de L. Bifidobacterium en el huésped, compensando el balance negativo que presentaban los ratones en el inicio del estudio. Aunque no se pudo demostrar el efecto anti-obesidad ya que no hubo cambios en las medidas físicas de los ratones¹⁹. También se trataron ratones obesos inducidos por Fak F y Backhed F con L. reutarie, éstos aumentaron menos peso que el grupo control manteniendo la dieta ”obesizante”, a su vez disminuyó la adiposidad y se vio un menor contenido de grasa en el hígado que en los ratones control, aunque no se alteró el metabolismo de la glucosa ni la resistencia a la insulina²⁰. Por otro lado A. Kathani et al. realizaron un estudio con gatos obesos, les añadieron en la dieta Enterococcus faecium, tras seis semanas de exposición al probiótico no hubo diferencias en ninguna variable con grupo control, por lo que se desecha la existencia de evidencia en gatos de efectos beneficiosos del E. faecium²¹. Emmanouil Angelakis et al. realizaron una revisión bibliográfica en la que exponen de forma muy clara las repercusión del uso de diferentes subespecies de Lactobacillus sobre el peso en ratas y ratones. Aquí se muestra evidencia de la reducción notable de peso en el uso de L. Salivarius, L. rhmnosus, L. gasseri, L. plantarum²².

También se ha estudiado el impacto en la obesidad de los Lactobacillus en el ser humano. Kando S y su equipo, realizaron un estudio aleatorizado en el que administraron leche fermentada con L.gasseri y sus resultados fueron sorprendentes en lo que respecta a la disminución de la grasa abdominal, el peso y otros marcadores⁶, que concuerdan con los resultados obtenidos por Kadooka Y. el al, en el 2010 y el 2013, aunque obtuvieron mayores tasas de reducción de grasa subcutánea y la grasa visceral. Sus resultados se mantuvieron en el tiempo durante los siguientes tres años de seguimiento en los individuos que decidieron seguir consumiendo dicha leche fermentada^9,14. En la revisión bibliográfica de Nathalie M. Delzzene en el 2011, se explica otra investigación de Kadooka del año 2010, en el que la administración de L. gasseri en obesos con Diabetes Mellitus tipo II. El probiótico produjo una reducción de la grasa corporal, tanto la visceral como la subcutánea, además de un sustancial descenso del valor del IMC¹⁷. Contrariamente, en la revisión sistemática realizada por M. Million y cia encontramos una investigación en la que administraron L. gasseri a niños alimentados con leche de fórmula, lo cual se asoció a una ganancia de peso⁶. A su vez, Rikke Jull Gobel y sus colegas investigaron el uso de los probióticos en adolescentes obesos, en este estudio no hubo modificaciones en los biomarcadores inflamatorios respecto al síndrome metabólico (tensión arterial, las medidas antropométricas, niveles de glucosa, resistencia a la insulina) entre el grupo control (placebo) y el expuesto al probiótico. Por lo que no se ha podido demostrar ningún efecto beneficioso en esta intervención sobre los marcadores de inflamación de bajo grado ni en los de síndrome metabólico en adolescentes con obesidad²³.

El metaanálisis realizado por Million M, Angelakis E y su equipo presenta resultados tanto de acuerdo como en controversia con lo anteriormente dicho sobre los Lactobacillus. Resume los resultados obtenidos en aquellas subespecies que producen un aumento o una disminución del peso, tanto en humanos como en animales. Las cepas de probióticos de Lactobacillus que han demostrado generar un aumento de peso en humanos fueron: L. acidophilus y L. fermentum. En palomas, pollos y avestruces se administró con buenos resultados L. ingluviei, aunque no está presente en el aparato digestivo humano. A su vez, se explica que L. acidophilus puede provocar cambios en la microbiota intestinal de manera que favorecen el aumento del peso. Este probiótico está extensamente comercializado en productos de consumo humano, especialmente en la “leche acidificada”, que es consumida casi exclusivamente por la población de Estados Unidos, que curiosamente encabeza la prevalencia de obesidad, tanto global como infantil. Por otro lado, los Lactobacillus que han demostrado producir una pérdida de peso en humanos son L. gasseri y L. plantarum¹¹.

Otra de las bacterias asociadas a la obesidad es el Bifidobacterium de la serie de las actinobacterias. Como muestran en su Yin IN el al. tras la administración de cuatro tipos de bifidobacterium en una población de ratones, de manera que mejoraba la complexión corporal de los ratones. En humanos lo que se ha podido demostrar respecto a las actinobacterias, es que existe una relación entre la obesidad y un bajo nivel de bifidobacterias. De hecho, el primer probiótico que consume el humano es la leche materna, ya que en los recién nacidos se ha encontrado un mayor nivel de bifidobacterias en niños amamantados que en los alimentados con leche de fórmula⁶.

Englobando muchos de los probióticos mencionados anteriormente, Kelishadi et all, realizaron un estudio experimental en el que administraron simbióticos que contenían L. casei, thamnosus, L. bulgaricus, L. acidophilus, Streptococcus thermophilus, Bifidobacterium breve y B. longum junto con oligosacáridos y vitaminas. En sus resultados no encontraron diferencias físicas significativas entre los dos grupos. Los únicos resultados que obtuvieron en el grupo que recibió el suplemento fue en los marcadores inflamatorios de bajo grado típicos de la obesidad (TNE-∞, IL-6, adiponectina), a pesar de la nula variación en el IMC de los sujetos con simbiótico¹⁸.

CONCLUSIÓN

El efecto preventivo y resolutivo de los probióticos podría ser la clave en el tratamiento de la obesidad, como tratamiento coadyuvante de la dieta, el ejercicio, la cirugía.

Sólo algunos estudios clínicos se encaminan a probar el efecto de los probióticos como promotores de la ganancia del peso en humanos. En los humanos, la ganancia de peso, por lo general, no es el resultado buscado, a pesar de que pueda tener uso dicha cualidad, por ejemplo el Lactobacillus acidophilus se relaciona con mayor aumento de pecho con leche de fórmula. En los recién nacidos de bajo peso, muy bajo peso y en nacidos muy prematuros podría potenciarse la ganancia de peso y el crecimiento mediante estos estudios, disminuyendo el tiempo de ingreso y aumentando la velocidad tanto del crecimiento del niño como de su recuperación.

Se precisan más investigaciones en profundidad sobre el rutinario consumo de probióticos. Ya que parece que la administración de L. acidophilus, L. ingluviei y L. fermentum dan a lugar a ganancias de peso mientras que L. gasseri y L. plantarum usados como suplementos dietéticos tienen efectos anti-obesidad.

Los efectos de los probióticos en seres humanos y animales son muy diferentes, aunque los resultados de los estudios en algunas especies de animales coinciden con los resultados en los humanos, como en el caso de la ganancia de peso al administrar L. acidophilus o en el caso de la pérdida asociada al L. gasseri. También entre diferentes especies de animales existen controversias. De esta manera podemos afirmar que los probióticos son especie-dependiente.

En consecuencia surge la dificultad para la interpretación y su extrapolación de los resultados. Entre las variables de confusión se encuentran: edad, sexo, localización geográfica, microbiota asociada a la familia, el estrés, la alimentación, el estilo de vida, comorbilidad con otras patologías, la cepa a administrar, dosis, el vehículo del probiótico…esto hace que la interpretación de los datos sobre los probióticos sea confusa.

Se precisan más estudios en profundidad, para poder describir con certeza el mecanismo de acción de los probióticos para conseguir mayor grado de evidencia, y así poder combatir uno de los peores enemigos de la humanidad en el actual milenio, la obesidad.

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