Dar a conocer el tipo, la importancia y las funciones de la microbiota gastrointestinal en pediatría; su relación con las funciones de inmunidad y de algunas enfermedades.

Se conoce como microbiota al conjunto de bacterias que conviven en el huésped en estado normal sin causar enfermedad; por lo tanto, a las especies que conforman esta microbiota se le conoce como microorganismos comensales.7

Se ha relacionado a la microbiota intestinal con efectos benéficos en el huésped, tales como la promoción de la maduración y la integridad del epitelio intestinal, protección contra patógenos y la modulación inmunológica. Además, parece jugar un papel importante en el mantenimiento del equilibrio inmunológico intestinal y la prevención de la inflamación.7

Las bacterias anaerobias (60-90%) existen en mayor proporción que las aerobias y la mayoría son representantes de dos de las principales familias: los bacteroides en un 23% y las firmicutes 64%.8 Algunas especies de hongos también se han identificado como componentes de la microbiota intestinal.

La presencia y distribución de las bacterias a lo largo del tubo digestivo va a estar dada por ciertas acciones como las secreciones biliar, pancreática y el ácido clorhídrico, que impiden la colonización del estómago y el intestino delgado proximal, donde la concentración bacteriana varía entre 10² y 10⁵ ufc/mL. La densidad se va incrementando en la parte distal del intestino delgado con 10⁴ a 10⁷ ufc/mL en yeyuno y en el intestino grueso se eleva a una cifra estimada entre 10¹¹ y 10¹² ufc/mL bacterias por gramo de colon. En el estómago las bacterias no sobreviven por el pH bajo del medio (Figura 1).

Figura 1

Además de sintetizar algunas vitaminas como las K y B,9 las bacterias del colon hacen uso de reductasas para convertir bilirrubina en urobilinógeno, también tienen la capacidad de transformar ácidos biliares primarios a secundarios mediante deshidroxilasas bacterianas. Además, ayuda a culminar procesos metabólicos biliares y de carbohidratos, pues pueden separar cualquier ácido biliar conjugado que se escape de la reabsorción activa en el íleon terminal para luego ser nuevamente captado de manera pasiva a través de la mucosa intestinal. Las enzimas bacterianas, como las peptidasas, descarboxilasas y desaminasas conservan nutrimentos que no fueron degradados por las enzimas intestinales, así como la fermentación por las bacterias va a degradar cualquier carbohidrato que se escape de la digestión y absorción en el intestino delgado, como la lactosa en individuos que no la toleran.

Otra de las funciones es el ahorro de energía, que está dado por los ácidos grasos de cadena corta: acetato, propionato y butirato, producto de la fermentación y que pueden ser usados como combustible. Las enzimas bacterianas también pueden eliminar algunos carcinógenos; sin embargo, también pueden ser generadoras de los mismos a partir de compuestos que se encuentran en la luz intestinal; es por esto, que el cáncer de colon es relativamente frecuente.10

Las bacterias generan mecanismos protectores mediante la formación de una barrera secretora para evitar que las bacterias patógenas entren en contacto con la superficie de los enterocitos, y una barrera física por medio de una capa de moco epitelial.11 También aumentan la resistencia de la mucosa intestinal a la colonización con microorganismos patógenos.

En los animales libres de gérmenes se ha visto que con que sólo unas cuantas ingresen por vía oral generan infecciones fatales.12 Otros mecanismos que protegen al huésped de infecciones oportunistas, y que han sido motivo de estudio, son la competencia por sitios de adhesión, competencia por nutrientes y la producción de condiciones ambientales adversas para el crecimiento de patógenos involucrando cambios en el pH, producción de compuestos antimicrobianos como metabolitos tóxicos hasta sustancias bactericidas y la generación de señales que intervienen en la expresión génica.12

En los estudios experimentales con animales con intestino estéril se ha demostrado que el sistema inmunitario mucoso está poco desarrollado, lo que muestra la importancia de la microbiota para estimular el desarrollo y la maduración de las poblaciones linfoides del intestino.13

Se ha demostrado que la microbiota intestinal es clave para la función adecuada de los linfocitos T reguladores inmunosupresores. Múltiples estudios transversales demuestran que en los niños con eccema atópico, comparados con niños sanos, existe una composición diferente de microbiota intestinal.13 En la mayoría de los estudios de seguimiento prospectivos publicados en la actualidad también se ha encontrado que las alteraciones en la microbiota intestinal preceden a la aparición de alergia.13

Se ha visto una participación de la microbiota intestinal en el cáncer de colon mediante la producción de carcinógenos y procarcinógenos.34 Se ha descrito también que la dieta rica en grasas y carnes, con bajo contenido de fibra vegetal, aumenta la excreción de compuestos nitrosos en las heces, conocidos como sustancias promotoras del cáncer de colon. También se ha visto que las aminas aromáticas heterocíclicas, producto de carnes cocinadas, inducen a cierto tipo de bacterias de la flora bacteriana intestinal que alteran la metilación del ADN de los enterocitos, afectando el uso de butirato por las células, que impiden la síntesis normal de la película de moco epitelial intestinal.35^,36 Los Bacteroides y Clostridium aumentan la frecuencia de crecimiento de tumores en el colon según lo que se ha observado en animales de investigación, mientras que géneros como Lactobacillus y Bifidobacterias parecen tener efectos protectores. Aún no hay evidencia concluyente que respalde esta información; sin embargo, se considera a la microbiota intestinal como un factor importante que puede influir en el desarrollo de cáncer de colon en humanos.36

A nivel mundial la obesidad presenta un comportamiento epidémico. En México, para el año 2012, se reportó una prevalencia de 21.7% en niños de 5 a 11 años.37 En el estudio del origen de esta enfermedad, actualmente no sólo se relaciona el factor genético como determinante de la obesidad, sino que la investigación está señalando a la microbiota intestinal como un factor que influye en el desarrollo de esta patología.38

Estudios recientes sugieren que tanto las Bifidobacterias, como los Bacteroides parecen tener un efecto protector contra la obesidad,39 lo que se traduce en un mayor riesgo para los niños nacidos por cesárea. Apoyando estas investigaciones, existen estudios en roedores y en humanos donde la obesidad se relaciona con alteraciones en la composición de la microbiota: una disminución de 50% en la población de Bacteroides y un aumento proporcional en los Firmicutes, comparada con la microbiota de personas sanas no obesas.40 Esto sustenta también la teoría de que una diferencia entre poblaciones de microorganismos que componen la microbiota, el metabolismo de los sustratos y también a la producción y uso de energía.35 Por lo tanto, también se ha relacionado la alteración en la microbiota como factor que puede contribuir a la fisiopatología de enfermedades metabólicas.41

El cólico infantil afecta a 20% en los lactantes menores de tres meses,42 lo cual es uno de los mayores factores de riesgo para propiciar abuso infantil.43 La etiología de esta alteración se desconoce; sin embargo, se ha encontrado una fuerte asociación con la inflamación intestinal debida a la alergia a la proteína de la leche de vaca.44 Estudios recientes han mostrado una diferencia en la microbiota de lactantes con y sin cólico45^-47 lo que podría explicar los cambios que causa esta patología: inflamación, producción de gas, distensión y alteración en la motilidad intestinal.48 En una revisión sistemática realizada por Valerie Sung y sus colegas, en un meta-análisis de tres estudios, se encontró una marcada reducción en el llanto en un tiempo de 21 días en pacientes alimentados al seno materno con cólico infantil utilizando Lactobacillus reuteri;49 sin embargo, se concluye que aún deben hacerse más estudios al respecto.

Hay estudios que hablan sobre los beneficios del uso de probióticos en múltiples patologías; sin embargo, existen dos patologías en las que su uso ha sido ampliamente estudiado y demostrado: diarrea aguda e inducida por antibióticos.

Con base a la revisión sistemática de nueve estudios de Van Niel y sus colaboradores se recomienda el tratamiento con probióticos en niños con diarrea aguda, ya que se demostró que se reduce la duración de la diarrea en 0.7 días, además de una disminución en la frecuencia de las evacuaciones en el segundo día del tratamiento, demostrando también que a mayor dosis de probióticos hay mayor reducción de la duración de la diarrea.50

La diarrea aguda por antibióticos se analizó en una revisión de seis estudios, en 707 pacientes; 408 fueron tratados con probióticos y 428 recibieron placebo. Se observó que el uso de probióticos redujo significativamente la incidencia de diarrea asociada a antibióticos.51

Es posible que conforme se realicen más estudios sobre el uso de probióticos en diferentes enfermedades se descubra más sobre su función y de manera indirecta la importancia y el papel que juega la microbiota intestinal en el ser humano.

El tratamiento en esta patología es difícil, prueba de ellos son los múltiples manejos descritos, tanto farmacológicos y no farmacológicos, lo que muestra lo poco que se sabe en cuanto a la causa del síndrome de intestino irritable; sin embargo, recientemente se ha sugerido una anormalidad en la microbiota colónica, similar a lo encontrado en el sobrecrecimiento bacteriano en el intestino, donde se ha visto una disminución en la cantidad de bifidobacteria o lactobacillos relacionado con la producción de gas, anormalidades en la motilidad y sensibilidad.

Estudios realizados en países escandinavos enfatizan el papel que tienen los probióticos en la modulación de la microbiota intestinal, como consecuencia en la regulación de la motilidad e hipersensibilidad del tracto digestivo. A pesar de que existen limitantes en estos estudios, ya que ha sido difícil su comparación por factores como diferencias en las cepas estudiadas, las dosis y la duración del tratamiento, algunos de ellos si han mostrado mejoría en la sintomatología de la enfermedad.

Lactobacillus plantarum es una de las especies aisladas frecuentemente en la mucosa del humano, tiene la particularidad de que al ser ingerida es capaz de sobrevivir al pH ácido del estómago y duodeno y al efecto de las sales biliares en el intestino superior, además de colonizar temporalmente el tracto gastrointestinal adhiriéndose a la mucosa colónica. Dicha colonización disminuye los grupos bacterianos productores de gas como Veillonella spp. y Clostridia spp. Existe evidencia que sugiere la eficacia de ciertos probióticos, como Lactobacillus plantarum 299v puede ser capaz de reducir significativamente el dolor, la distensión y las flatulencias en el síndrome de intestino irritable.52

En cuanto a la enfermedad de Crohn y colitis ulcerativa, se refiere que en la primera el uso de probióticos no ha llenado las expectativas que se esperaban; sin embargo, en colitis ulcerativa moderada y severa se han descrito beneficios tanto en la inducción a la remisión como en el mantenimiento de la misma, específicamente utilizando una combinación de especies de Lactobacillus, Bifidobacterium, Streptococcus o Escherichia coli Nissle. También se ha descrito éxito en la utilización de probióticos en la prevención primaria de pouchitis y la reducción del riesgo de recaída, después de un tratamiento exitoso con antibióticos (nivel de recomendación A por Floch y su equipo).53^-55

Un acercamiento potencial al manejo de la enfermedad inflamatoria intestinal podría ser el inducir una remisión clínica rápida y la reparación de la mucosa intestinal con el uso corticoides y/o terapia biológica, seguida por intervención de probióticos y/o prebióticos para mantener la remisión. Esta nueva propuesta de manejo permanece sin ser probada; sin embargo, está diseñada para estimular la creación de nuevas directrices de investigación que podrían resultar en el mejoramiento de esquemas de tratamiento, disminuyendo así los costos y la toxicidad a largo plazo de los esquemas actuales.56

Los desórdenes alérgicos han sido asociados con alteración en la microbiota,57 en donde los factores ya mencionados en la etapa perinatal juegan un papel importante. En las últimas décadas se ha visto un aumento en el número de niños que desarrollan alergia en la progresión clínica de la llamada: "Marcha Atópica" (eccema®rinitis®asma). Se han estudiado a los probióticos como una posible intervención dietética para interrumpir la progresión de dicha enfermedad. Está descrita una mayor incidencia de atopias en niños nacidos de una familia con historia de alergias, con base en eso se han realizado estudios, sobre todo en la presencia de antecedentes de dermatitis átopica y el uso de probióticos en el último trimestre del embarazo y en la lactancia, como medida de prevención con resultados alentadores; sin embargo, aún es necesario realizar más estudios ya que hasta el momento no existe evidencia suficientemente convincente para recomendar el uso de probióticos de manera rutinaria en este tópico.58

La diferencia entre la microbiota de bebés nacidos de término y los de pretérmino podría se un factor predisponente para desarrollar enterocolitis necrotizante.59 La microbiota de bebés con dicha afección es diferente a la de otros neonatos con peso bajo al nacer, especialmente en que en los primeros existe una menor cantidad de Firmicutes y una mayor cantidad de gamma proteobacteria.60 Una línea de evidencia que sugiere que podría ser la causa de las diferencias en la microbiota de estos niños es el uso de antibióticos.

Diversas revisiones sistemáticas de estudios que utilizan probióticos como cepas de Bifidobacterium, Lactobacillus, Saccharomyces y/o S. thermophilus para prevenir enterocolitis necrotizante muestran una reducción en la frecuencia y sobre todo en la mortalidad.61 Un estudio realizado en Egipto reportó que L rhmnosus GG, o una preparación de una cepa muerta del mismo probiotico, redujo significativamente la incidencia de enterocolitis.62 A pesar de que la Asociación Americana de Pediatría reconoce que existe evidencia de que los probióticos previenen la enterocolitis necrotizante en neonatos con muy bajo peso al nacer, hacen el llamado a realizar más estudios para aclarar la dosis efectiva y la cepa de probiótico antes de utilizarlos como una recomendación clínica.63 Otros consideran la evidencia existente como suficiente para hacer cambios en la práctica.64 Esta opinión está basada en la falta de opciones terapéuticas y la fuerza en la evidencia existente de que los probióticos pueden prevenir enterocolitis necrotizante severa y así la alta mortalidad de prematuros con dicha afección.