Los avances tecnológicos recientes nos permiten explorar, en nuevas profundidades, la relación entre nosotros como huéspedes y nuestros microbios intestinales. Como lo discutieron Staley et al.1, desarrollar una comprensión significativa de la dinámica del microbioma intestinal requiere ver el microbioma como un ecosistema donde los microbios interactúan y se relacionan entre sí de maneras complejas. Este enfoque se resiste a la simple clasificación de los microbios como “buenos” o “malos”. Además, cuando se entiende como una comunidad dinámica, pone énfasis en ir más allá de la composición para incluir medidas de funcionalidad. La medida más común de la composición microbiana utiliza la técnica de secuenciación del amplicón de ARNr 16s. Los enfoques para medir la función del microbioma intestinal van desde la metagenómica de escopeta, que proporciona una medida de genes funcionales, hasta la metabolómica, que es una medida directa de un metabolito de interés determinado. Los investigadores que estudian el microbioma intestinal a menudo utilizan una combinación de técnicas que incorporan medidas tanto de composición como de función.1

Papel del microbioma en la salud y la enfermedad.

Cada vez se comprende más que el microbioma intestinal desempeña un papel importante en la salud y la enfermedad. Se le ha relacionado con afecciones que incluyen la enfermedad inflamatoria intestinal,2 enfermedades cardiovasculares,3 trastornos neurodegenerativos4 y fragilidad.5 Además, recientemente los investigadores han utilizado metagenomas fecales para desarrollar el Índice de Salud del Microbioma Intestinal (GMHI, por sus siglas en inglés), que se está estudiando por su capacidad. predecir de forma independiente la presencia de enfermedades basándose en la prevalencia de ciertas especies microbianas.6

La mayor parte de nuestra comprensión del impacto del microbioma en la salud proviene de estudios observacionales transversales, por lo que no se puede establecer la causalidad. Sin embargo, se está obteniendo evidencia directa del papel del microbioma en la patogénesis de la enfermedad y su papel como objetivo terapéutico en una lista cada vez mayor de afecciones basadas en ensayos de intervención de terapia de trasplante de microbiota (MTT).7-9 La amplia aplicación de la terapia de trasplante de microbiota (MTT) Los ensayos clínicos recién se hicieron factibles después del desarrollo de un producto MTT encapsulado oral.10 A medida que los investigadores continúan descubriendo el potencial de esta terapia, es razonable suponer que la dieta desempeñará un papel fundamental en la optimización de los resultados, dado el impacto de la dieta en los nutrientes. fluyen hacia los microbios intestinales.11

Efecto de la dieta sobre el microbioma.

La dieta afecta la composición y función del microbioma al servir como fuente de sustratos exógenos para la microbiota intestinal.12 Tanes et al. demuestran los efectos negativos de alterar este flujo de nutrientes con el uso de una dieta libre de fibra.13 Otro ejemplo del impacto de limitar el flujo de nutrientes se observa con la ingesta exclusiva de batidos sustitutivos de comidas y la disminución de la estabilidad del microbioma en individuos sanos.14 Estabilidad del microbioma y La resiliencia son dos características importantes de la salud del microbioma, donde la estabilidad es una medida de la variación diaria y la resiliencia es una medida de la capacidad del microbioma para recuperarse después de una perturbación.15 En contraste directo con estos hallazgos en individuos sanos está el uso de la nutrición enteral exclusiva (NEE) como terapia eficaz para la enfermedad de Crohn.16 El mecanismo de acción de la NEE en la enfermedad de Crohn no se ha dilucidado por completo, pero se ha planteado la hipótesis de que los cambios en el microbioma contribuyen a su eficacia.17 Sin embargo, en última instancia, Estos resultados contrastantes subrayan la necesidad de desarrollar una comprensión más profunda de la naturaleza personalizada de la respuesta del microbioma a la dieta.

Se ha demostrado que la respuesta individualizada de la microbiota intestinal fecal a la dieta ocurre tanto a nivel de composición taxonómica14 como de función.18 En algunos casos, predecir la respuesta esperada a la dieta es tan simple como si un individuo alberga o no microbios capaces de realizar funciones específicas. funciones, como se ve con la producción de metano.19 En este caso, la presencia o ausencia de metanógenos dicta si se puede producir metano. Sin embargo, la propiedad de la redundancia funcional dificulta predecir la respuesta del microbioma a la dieta, ya que múltiples microbios son capaces de realizar la misma función.20 Si bien esta investigación aún se encuentra en sus primeras etapas, la presencia de respuestas individualizadas a la dieta ofrece una oportunidad para día utilizan características del microbioma para recomendaciones nutricionales personalizadas basadas en microbiomas.

Diseño típico y recomendaciones para diseñar y realizar estudios de microbioma dietético en humanos.

Dada la naturaleza personalizada del microbioma y la respuesta a la dieta, puede resultar complicado capturar las interacciones entre la dieta y el microbioma con diseños de estudios transversales tradicionales. Los estudios transversales siguen siendo una herramienta valiosa en el espacio dieta-microbioma, pero sólo pueden identificar asociaciones. La naturaleza compleja de las interacciones entre la dieta y el microbioma requiere ciertas consideraciones al diseñar estudios de intervención entre la dieta y el microbioma. De hecho, debido a la importancia del diseño de los ensayos para avanzar en la comprensión de las interacciones entre la dieta y el microbioma, se han publicado varias revisiones sobre este tema para ayudar a mejorar y avanzar en la investigación entre la dieta y el microbioma.21, 22 En general, un estudio longitudinal y cruzado Se prefiere el diseño del estudio debido a la naturaleza individualizada de las interacciones entre la dieta y el microbioma. Además, el momento de la recogida de la ingesta dietética y de las muestras de heces son de particular importancia. Para optimizar el tiempo entre la ingesta dietética y la recolección de muestras de heces, Johnson et al. propuso la recopilación de datos de ingesta dietética y muestras de heces en días consecutivos de forma escalonada y superpuesta en momentos relevantes.21

Otro desafío que los investigadores están tratando de abordar es cómo cuantificar mejor la disponibilidad de sustrato (es decir, el flujo de nutrientes) para los microbios. Tradicionalmente, la composición de nutrientes de la dieta (p. ej., gramos de proteínas, carbohidratos, fibra) se ha utilizado para cuantificar la ingesta dietética. Sin embargo, la composición tradicional de nutrientes no tiene en cuenta la variabilidad en la ingesta de alimentos específicos ni el impacto de la matriz alimentaria en la digestibilidad (es decir, lo que llega a los microbios del colon).23 Como alternativa a la cuantificación tradicional de nutrientes en los estudios de microbioma de la dieta, Johnson y cols. desarrolló una metodología para utilizar la elección de alimentos, que demostró ser una medida más sensible de la variabilidad de la dieta en comparación con el análisis de nutrientes.14 Este enfoque puede capturar características de los alimentos que se pasan por alto a nivel de nutrientes, pero se necesita más trabajo para comprender cuál es el mejor enfoque para cuantificar disponibilidad de sustrato para los microbios.

Conclusión

El microbioma intestinal es un simbionte metabólicamente activo del que cada vez se entiende más que desempeña un papel importante en la salud y la enfermedad. La dieta sirve como fuente primaria de sustrato para los microbios, capaz de modificar su composición y función. Sin embargo, la respuesta a la dieta es muy individualizada. Si bien esto presenta un desafío formidable para los investigadores, sienta las bases para un futuro que incluya una nutrición personalizada basada en microbiomas.

REFERENCIAS

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