UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA MATANZA Departamento de Ciencias de la Salud Carrera: MEDICINA 2do año Unidad de Aprendizaje Agentes, Mecanismos de Defensa y Nutrición - UA 08 [ADN] MICROBIOTA Microbiota y nutrición Juana Szurpik La nutrición resalta la importancia de la dieta para mantener el estado de bienestar y evitar las enfermedades. Algunos nutrimentos afectan al reconocimiento celular, la función del sitio receptor y la expresión genética (ejemplo el Zinc influye en la enzima que interviene en la producción del ARN mensajero y una deficiencia de este mineral altera la expresión genética y la síntesis de proteínas). Otros componentes alimentarios que interactúan con los receptores y activan redes regulatorias de gen son los ácido grasos específicos como el DHA, la vitamina A y 1,25-dihidroxi vitamina D3. El impacto de la nutrición en el apoyo o en la supresión de factores predisponentes tiene sus consecuencias y las intervenciones nutricionales apropiadas pueden modificar las consecuencias de la expresión genética que favorece las enfermedades crónicas y reducir la rapidez del envejecimiento biológico. LA NUTRICION A LA DEFENSIVA Su objetivo es promover y fomentar el bienestar al optimizar el consumo de alimentos derivados del reino vegetal como: frutas, verduras, granos, leguminosas, etc. En este plan es importante equilibrar el consumo de grasas sanas (ácidos grasos esenciales omega 6 y 3, minimizando el consumo de grasas saturadas e incluyendo alimentos vegetales que proporcionan apoyo nutricional a órganos y sistemas a defender al organismo de enfermedades crónicas. Estos sistemas incluyen: el gastrointestinal, que absorbe nutrimentos, protege de toxinas y actúa como parte del sistema inmunitario y, por otra parte el hígado, con un sistema de destoxificación de enzimas en 2 fases que desecha procarcinógenos y otras toxinas. Los alimentos derivados de plantas: FITOQUIMICOS (fito del griego: planta). 1
Los alimentos de origen vegetal no solo contienen proteínas, grasas, hidratos de carbono, vitaminas minerales, agua sino también gran número de compuestos fitoquímicos no nutricios. Son compuestos químicos naturales, biológicamente activos que protegen a las plantas de infecciones y de invasiones microbianas, confiriéndole a las plantas color, aroma y sabor. Comprenden a las flavonoides, los carotenoides y las antocianinas y entre las fuentes alimentarias figuran las frutas, verduras, leguminosas, granos enteros, nueces, semillas, hongos, hierbas y especias. Los fitoquímicos son objeto de investigación científica enfocada en la prevención o el tratamiento de enfermedades crónicas como el cáncer y la enfermedad cardiovascular. Como protección contra el cáncer eliminan toxinas de drogas, carcinógenos y mutágenos. Estas acciones de destoxificación tienen mecanismos superpuestos y complementarios que incluyen la neutralización de radicales libres, inhibición de enzimas que activan carcinógenos e inducción de enzimas que los destoxifican. La reducción del riesgo de cardiopatía coronaria se ve favorecida por la disminución de la oxidación de partículas lipoproteicas (colesterol LDL), reducción de la síntesis y absorción de colesterol, la tensión arterial y la coagulación. Entre ellos se encuentran: TERPENOS: carotenoides, licopeno, limonoides. FENOLES: fenoles, flavonoides, isoflavonas. TIOLES: índoles, ditioltiones, isotiocianatos, sulfuros de alilo. LIGNANOS: fitoestrógenos. Todos ellos funcionan como poderosos antioxidantes y reguladores metabólicos. INTEGRIDAD INTESTINAL Los alimentos derivados del reino vegetal se relacionan con la función del intestino de actuar como conducto para nutrimentos hacia la circulación general, como barrera contra las toxinas de diferentes orígenes: exotoxinas (drogas, sustancias químicas) y las endotoxinas (residuos bacterianos, antígenos de alimentos como proteínas extrañas y, los productos de degradación del metabolismo). Cuando se altera la integridad intestinal, se modifica la permeabilidad del intestino y la capacidad de éste para ser barrera contra antígenos u otros microorganismos patógenos. 2
Los factores que influyen en la integridad intestinal son las poblaciones bacterianas en el intestino y la integridad de la mucosa, factores ambos que están sujetos a la nutrición. Ecología intestinal: la microflora intestinal, estimada en 100 billones de bacterias está constituida por centenares de diferentes especies de microbiota que impacta en la salud humana. El intestino grueso alberga la más extensa población de microorganismos con más de 500 especies y del 35 al 50% del contenido del colon está compuesto por bacterias, algunas son patógenas y otras son benéficas y para un funcionamiento óptimo del órgano hay un equilibrio entre ambas poblaciones. La microflora gastrointestinal sana funciona como: formar una barrera contra los microorganismos invasores al mejorar las defensas del huésped contra los patógenos, mejorar la inmunidad intestinal al adherirse a la mucosa y estimular las respuestas inmunitarias locales y ayudar a digerir alimentos y producir determinadas vitaminas. Al desequilibrio en la microflora intestinal que produce efectos dañinos a la salud se la denomina disbiosis. Los agentes potencialmente carcinógenos como pigmentos de alimentos, aflatoxinas, pesticidas, nitritos y los agentes carcinógenos en sustancias no alimenticias como tabacos que no forman humo, medicamentos de prescripción son bioactivados por sistemas enzimáticos en las bacterias intestinales cuando los sistemas gastrointestinales presentan un desequilibrio en la flora. APOYO NUTRICIONAL PARA UNA MICROFLORA BENEFICIOSA La microflora saludable se favorece mediante los prebióticos y probióticos. Los prebióticos son productos alimenticios no digeribles que estimulan el crecimiento de especies bacterianas simbióticas, ya presentes en el colon. Los probióticos se definen como alimentos o suplementos microbianos que se pueden utilizar para modificar o mejorar el equilibrio bacteriano intestinal. Los prebióticos comprenden alimentos que contienen sustratos que nutren a la microbiota intestinal benéfica. Son la fibra alimentaria y los fructooligosacáridos (FOS) que son azúcares simples de cadena corta (3 a 10U) de las cuales al menos 2 son fructosa. Estos azúcares no pueden ser hidrolizados por las enzimas del intestino delgado, de manera que pasan al intestino grueso sin digerirse. Las fuentes alimentarias son miel, cebolla, espárrago, bardana, centeno, cebada, banana, avena, etc. Estos estimulan selectivamente el crecimiento de bacterias benéficas bifidobacterias y Lactobacillus lo que regula a las bacterias patógenas como Salmonella y Clostridia y una disminución de las enzimas que convierten procarcinógenos a carcinógenos en el intestino. Los componentes de la fibra alimentaria (pectinas, hemicelulosa, e inulina) que se encuentran en achicoria, 3
cebolla, espárragos, y alcauciles funcionan también como prebióticos y estimulan la producción de ácidos grasos de cadena corta. Para ayudar a la integridad intestinal otro método es la restitución directa de la flora intestinal con probióticos, es decir con microorganismos y y sustancias que contribuyen al equilibrio microbiano intestinal. Los probióticos como Lactobacillus y bifidobacterias inhiben el desarrollo excesivo de bacterias tóxicas al competir por los sitios de adhesión y nutrientes inhibiendo la proliferación de microorganismos patógenos. También estos probióticos producen ácidos orgánicos que reducen el ph intestinal y retardan el crecimiento bacteriano sensible al medio ácido. Los productos lácteos y fermentados como yogures, kéfir, y otros productos como el chucrut, miso y tempeh y preparados comerciales contienen estos Lactobacillus, bifidobacterias y otras bacterias benéficas. Sin embargo es muy variable la potencia y el número de microorganismos viables en los productos probióticos comerciales. La integridad intestinal no solo está vinculada con el equilibrio de las bacterias intestinales, una de las funciones principales de de la mucosa intestinal es su actividad de barrera, que impide el pasaje de partículas o microorganismos entigénicos o patógenos a la circulación general. No está clara la etiología exacta de la permeabilidad intestinal alterada pero se sugieren como factores el consumo alimentario y el desequilibrio bacteriano. Las situaciones relacionadas con el consumo alimentario vinculadas a la permeabilidad intestinal incluyen el retardo del tránsito intestinal del alimento y el retardo del peristaltismo. Estos 2 trastornos se relacionan con la falta de fibra alimentaria, la cual no solo mejora el tiempo de tránsito intestinal y la actividad del músculo, sino también protege la integridad del intestino al nutrir a las células intestinales. El butirato, acetato y propionato todos ellos ácidos grasos de cadena corta, son los combustibles preferidos por las células intestinales, siendo sus fuentes la fibra alimentaria y más la soluble. En el colon las bifidobacterias metabolizan los ácidos grasos de cadena corta a partir de carbohidratos no digeribles presentes en la fibra alimentaria. El ácido butírico es el alimento preferido de las células del intestino grueso y solo se produce por la acción fermentadora de las bacterias intestinales sobre la fibra alimentaria. Los ácidos grasos de cadena corta, propionato y acetato son utilizados por el hígado para la producción de energía, pero los enterocitos (intestino delgado) prefieren como combustible los productos secundarios de este metabolismo como glutamina, glutamato y acetoacetato en lugar de glucosa. El empleo de los antibióticos de amplio espectro produce una destrucción de la flora microbiana tanto benéfica como patógena y una competencia por el alimento y por los sitios de adhesión. Pudiéndose restablecer la microflora con probióticos. 4
DESTOXIFICACION Los recursos que dispone el cuerpo humano para revertir tal situación son la existencia del tejido inmunitario situado en el intestino (GALT) y los sistemas enzimáticos del hígado y ejerciendo los alimentos y los nutrimentos efectos sobre los dos. Algunas cepas de bacterias benéficas como las bifidobacterias y Saccharomyces boulardii estimulan la producción intestinal de IgAs. Cuando los materiales extraños pasan la primera línea de defensa intestinal los antígenos y las toxinas se descargan vía porta hacia el hígado para su destoxificación que involucra 2 fases en la primera intervienen el citocromo P450 o sistema de la oxidasa de función mixta (MFOS) y transformados en compuestos más hidrosolubles y en la segunda fase estos metabolitos son conjugados para ser eliminados a través de la orina o las heces. Cuanto más eficiente sea el procesamiento de todos los metabolitos existirán menos posibilidades de haber daño celular por procesos de oxidación. La existencia de deficiencias de nutrimentos sobre todo aquellos que contiene alto contenido en fitoquímicos proporcionarán nutrimentos claves para apoyar las vías de destoxificación. Los vegetales crucíferos, brócoli, coliflor intensifican la primera fase y los cítricos, los vegetales de la familia del allium (ajo, cebolla, chalotes,y poros) lo hacen en la segunda fase. Es de reconocer que también algunos de los nutrientes de los alimentos pueden actuar bloqueando el sistema del P450 y prolongando la vida y acción de algunos fármacos. Los lineamientos para mantener un plan de alimentación ricos en nutrimentos y en fitoquímicos se basa en las recomendaciones de la pirámide nutricional. 5