Part III. Alimentació i nutrició personalitzada

Transcripción

1 Part III. Alimentació i nutrició personalitzada Dra. Francisca Serra Catedràtica de Nutrició i Bromatologia Laboratorio de Biología Molecular Nutrición y Biotecnología (LBNB) Universidad de las Islas Baleares

2 Paper de la microflora intestinal Concepte, Probiòtics, Prebiòtics Funció de la microflora Efectes beneficiosos Enterotipos humans Obesitat i microflora intestinal.

3 Flora intestinal - El tracto gastrointestinal es el principal reservorio de bacterias - La mayor concentración aparece en el intestino grueso - La flora bacteriana y el tubo digestivo forman un ecosistema altamente integrado su alteración puede suponer problemas fisiológicos y patológicos

4 Digestión y secreción ácida Intestino delgado Digestión y absorción de carbohidratos, proteínas y grasas Absorción de ácidos biliares y vitamina B12 Intestino grueso Absorción de agua, electrolitos y ácidos grasos de cadena corta

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7 Evolúción de la flora intestinal La colonización microbiana comienza tras el nacimiento y su desarrollo puede dividirse en 4 etapas: a) El parto: aporta principalmente lactobacilos y bifidobacterias b) La lactancia: la materna favorece el crecimiento de bifidobacterias, las de fórmula favorecen una flora más compleja c) Inicio de la alimentación complementaria: microflora parecida a la del adulto d) Inicio de la dieta del adulto: progresivamente se alcanza la flora adulta (de 1 a 4 años)

8 Desde cuándo se conoce su existencia? Abraham debió su longevidad al consumo de leche cortada Versión persa del Viejo Testamento, Génesis 18:8 76 a.c. Plinio recomienda la administración de productos lácteos fermentados para tratar la gastroenteritis.

9 Alimentos comunes basados en microorganismos A menudo contienen 4 o 5 cepas Yogurts Leches fermentadas (Kefir) Soja fermentada Zumos de bebidas Col fermentada (chucrut)

10 La microflora es un ecosistema dinámico Aumenta la diversidad y cantidad a lo largo del tracto gastrointestinal Cambia en las diferentes capas intestinales Evoluciona con la edad

11 Perjudiciales Beneficiosas

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13 Qué papel juega la microflora intestinal? La composición de la flora intestinal puede influir en procesos como: La extracción de energía de alimentos. La inmunidad de la mucosa gastrointestinal. Permeabilidad intestinal y tiempo de tránsito. Inflamación sistémica y, por tanto, también en el desarrollo de la obesidad y sus co-morbilidades.

14 Se establece una interacción microflora-huesped a diversos niveles Sistema inmunitario Regulación expresión genes intestinales Diferenciación y proliferación celular Crecimiento celular Protección del huesped Digestión

15 Funciones metabólicas de la microflora Hidrolizar toxinas y carcinógenos de la dieta Sintetizar micronutrientes (vit K) Fermentar sustancias indigeribles Contribuir a la absorción de minerales Contribuir al crecimiento y diferenciación de los colonocitos y enterocitos mediante la producción de ácidos grasos de cadena corta Previenen la colonización del intestino por bacterias patógenas

16 La dieta condiciona la salud del colon mediante la acción de su microflora Alimentos Proteínas Grasa Fibra Ac. biliares Bacterias Reductoras de S 7DH clostridia Metágenicas Mucosa Proliferación Proliferación Riesgo de cáncer Riesgo de cáncer

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19 En el tracto gastrointestinal humano existe una gran diversidad microbiana, pero agrupada en un nº reducido de grupos (filos microbianos)

20 En humanos se está hablando de enterotipos bacterianos

21 La obesidad se asocia con cambios en la composición de la microflora gastrointestinal Delgados Ratones genéticamente obesos Humanos en función del tiempo de pérdida de peso con dieta baja en calorías

22 Alimentos probióticos La administración dietaria de microorganismos específicos puede hacer frente a alteraciones no deseadas de la microflora natural, potenciando la colonización y el desarrollo de las bacterias más adecuadas para el organismo

23 Probióticos Los probióticos constituyen suplementos alimentarios microbianos (vivos) con efectos beneficiosos sobre el huésped, particularmente afectando al balance de la microflora intestinal. Una especie probiótica debe: Ser un microorganismo habitual del tracto gastrointestinal humano. Sobrevivir a lo largo del tránsito intestinal Capaz de crecer y colonizar el intestino Aportar efectos beneficiosos para la salud

24 Principales microorganismos probióticos Lactobacillus acidophilus y otras 50 especies del género, p.e. Lactobacillus plantarum Bifidobacterium bifidum y otras 25 especies (también denominadas Bifidobacter, Bifidobacteria, Bifido, Bifidus, etc)

25 La barrera de bifidobacterias Inmunomodulación Producción de ácidos grasos de cadena corta, lactato, acetato Competencia por nichos ecológicos Compiten por receptores Bifidobacterias Producción de agentes antimicrobianos

26 BIFIDOBACTERIAS Influencia de las bifidobaterias en la salud humana Producen lactato, acetato y AG de cadena corta Actuan como inmunomoduladores. Promueven el ataque contra células malignas Niveles de colesterol sanguíneo más bajo Inhiben el crecimiento de patógenos potenciales por competición con receptores Producen vitaminas, por ejemplo las del grupo B, ácido fólico Restablecen la microflora tras terapia con antibióticos

27 Probióticos y salud La flora colónica puede modificarse mediante la ingesta de alimentos conteniendo probióticos (microorganismos vivos) Por tanto podemos modular la composición de nuestra microflora Si bien no debemos olvidar que: La flora colónica también modula el metabolismo del huésped

28 PREBIOTICOS Son ingredientes alimenticios que CH 2 OH OH O favorecen el crecimiento y/o OH CH OH 2 O OH O actividad de una bacteria OH CH 2 específica o de un número de OH CH OH 2 O O especies bacterianas que tienen OH CH 2 efecto benéfico sobre la salud OH Donde n = > 20 n

29 Prebióticos Los prebióticos favorecen el crecimiento de microflora específica

30 Microflora (%) INFLUENCIA DEL CONSUMO DE PREBIOTICOS EN LA COMPOSICION DE LA MICROFLORA INTESTINAL Bifidobacterium Bacteriodacea Eubacterium Inicio 10 días despues del consumo de fructooligosacáridos

31 QUE REQUISITOS DEBE TENER UN ALIMENTO PARA SER CONSIDERADO PREBIOTICO? No ser hidrolizado ni absorbido en la parte superior del tracto digestivo Estimular, selectivamente, el desarrollo y metabolismo de la microflora beneficiosa del colon Eventualmente inducir efectos sistémicos favorables a la salud intestinal

32 Fibra dietética: componentes de los alimentos que no pueden ser degradados por enzimas digestivos humanos Celulosa Hemicelulosa Lignina Pectinas Gomas Mucílagos Polímeros de glucosa con enlace b(1 4) estructuralmente son polisacáridos con enlace glucosídico tipo b Fructooligosacáridos Almidón resistente

33 Metabolismo de la fibra por la microflora Componentes de la fibra dietética Lignina 0 Celulosa Hemicelulosa Mucílagos Gomas Pectinas Grado de pseudodigestión (%) En este proceso metabólico se desprenden gases: CO2, H2 y CH4 y ácidos grasos volátiles de cadena corta como el acético, el propiónico y el butírico. Se absorben en el colon (85%) y proporcionan energía en el Ciclo de Krebs.

34 CUALES SON LOS PRINCIPALES PREBIOTICOS? Carbohidratos no digestibles, oligosacaridos y polisacaridos Algunos peptidos y proteínas no digeribles Ciertos lípidos y ácidos grasos insaturados Los únicos que satisfacen estrictamente el concepto de prebióticos son los oligosacaridos; los más utilizados actualmente son los fructooligosacaridos y entre ellos la inulina

35 LOS FRUCTOOLIGOSACARIDOS Son polímeros de fructosa que estimulan selectivamente el crecimiento de bifidobacterias (efecto bifidogénico) Se obtienen a partir de ciertos vegetales como la chicorea y el yacón Se obtienen también por síntesis enzimática a partir de la sacarosa YACON

36 POTENCIALES EFECTOS FISIOLOGICOS DE LOS PREBIOTICOS VOLUMEN FECAL COLESTEROL BACTERIAS TG ( INSULINA, GLUCOSA) SELECTIVO DE BACTERIAS NH 3 ÁC. GRASOS DE CADENA CORTA UREA SELECTIVO AGCC VITAMINA B ABSORCION DE MINERALES SINTESIS DE VITAMINAS (B) FUNCION INMUNOLOGICAS GLUTAMINA??

37 Efectos de la inulina (prebiótico) Effect of Inulin Ingestion on Lipid Metabolism, from Causey et al. 1998

38 Efectos de la inulina (prebiótico) Effect of full on Mineral Absorption adapted from Delzene et al 1995

39 Efecto de la inulina sobre la formación de criptas aberrantes inducidas por un carcinógeno en colon de rata ACF: aberrant crypt foci

40 Propiedades físico-químicas del metabolismo de la fibra por la microflora Producción de ácidos grasos de cadena corta La fibra (sobre todo soluble) es fermentada por la microflora del colon Como producto de la fermentación se producen ácidos grasos de cadena corta: Butirato (20%) principal fuente energética de los colonocitos inhibe el crecimiento de colonocitos cancerígenos Propionato (20%) inhibe la síntesis de colesterol endógeno en el hígado se utiliza para la síntesis de glucosa Acetato (40-50%) se metaboliza a CO 2 por los tejidos periféricos sirve de sustrato para la síntesis de lípidos y colesterol

41 Fermentación bacteriana y colesterol Para jugar un papel hipolipidémico se debe producir suficiente propionato para contrarrestar la generación de acetato, que es un precursor de la síntesis lipídica Un aumento del número de bacterias o un cambio en su composición en el intestino grueso repercutirá en un aumento de la fermentación y de la producción de AG de cadena corta Los niveles plasmáticos de colesterol variarán en función de la proporción de cada AG producido

42 Ácidos biliares colesterol deoxicólico cólico taurocólico

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44 Microflora y ácidos biliares Durante la reabsorción los ácidos biliares quedan expuestos a la acción de la microflora Bacterias que fermentan alimentos (bifidobacteria, fusobacteria, clostridia, peptosteptococci, lactobacilli, spectrococci) hidrolizan conjugados de ácidos biliares Reducen y oxidan ácidos biliares Hidrolizan las cadenas laterales y liberan esteroides

45 heces Ácidos biliares microflora

46 Acción bacteriana sobre el colesterol Hay evidencias de que los productos lácteos fermentados con determinados tipos bacterianos pueden modificar los niveles de colesterol circulantes

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