Nro. 22 - 2/4 Consideraciones sobre la alimentación humana: Microbiota intestinal, dieta y química.

La microbiota intestinal se agrupa de acuerdo con patrones de dietas basadas en animales o plantas. La diversidad de bacterias en mamíferos es más alta entre los herbívoros, y le siguen omnívoros y después los carnívoros, asimismo, composicional y funcionalmente es distinta.

Existen investigaciones en las que se ha comparado la microbiota intestinal en poblaciones, en función de la dieta. Describiré información de algunas de esas investigaciones; complementando.

Schnorr et al. (2014) caracterizaron la microbiota intestinal de los cazadores-recolectores Hadza en Tanzania en comparación con la de italianos en Bolonia.

La dieta de los Hadza consiste en alimentos silvestres divididos en 5 categorías principales: carne, baobab, bayas, miel y tubérculos. No practican ningún cultivo o domesticación de animales y plantas, y reciben muy pocas cantidades de productos agrícolas de fuentes externas.

La dieta italiana está basada casi en su totalidad en productos agrícolas comerciales y se encuentra adherida en gran medida a la dieta mediterránea: abundantes plantas, pasta, fruta fresca, pan y aceite de oliva; productos lácteos en cantidades bajas a moderadas, aves de corral, carne roja y pescado; la mayoría de los carbohidratos están basados en almidón fácilmente digerible, muy poca fibra soluble o insoluble y azúcar.

Los filos dominantes en la microbiota intestinal tanto en los Hadza como en los italianos fueron Firmicutes y Bacteroidetes. Los Hadza se caracterizaron por una abundancia relativamente mayor de Bacteroidetes y menor de Firmicutes. Mostraron mayor enriquecimiento en los filos Spirochaetes y Proteobacteria, los cuales fueron extremadamente raros en la microbiota intestinal de los italianos, mientras que el filo Actinobacteria, un componente subdominante importante de la microbiota intestinal italiana, estuvo casi completamente ausente en el microbioma de los Hadza.

A nivel de género, la microbiota intestinal de los Hadza comparativamente estuvo enriquecida en Prevotella, Oscillibacter, Eubacterium, Butyricicoccus, Succinivibrio, Sporobacter, Treponema y agotada en Bifidobacterium, Blautia, Bacteroides, Dorea, Lachnospiraceae (no clasificada), Roseburia, Ruminococcus, Faecalibacterium y Erysipelotrichaceae (no clasificada). Además de muchos géneros no clasificados pertenecientes a Bacteroidetes, la familia Ruminococcaceae y el orden Clostridiales.

Con relación a los productos finales metabólicos de las bacterias, o posbióticos, el butirato es producido a partir de la fibra dietética, y cuando se encuentra presente en cantidad suficiente, se convierte en la principal fuente de energía para las células epiteliales colónicas, mientras que el propionato es transferido al hígado, donde sirve como precursor de la gluconeogénesis hepática.

Los italianos se caracterizaron por una abundancia significativamente mayor de butirato, mientras que los Hadza en propionato. Estas diferencias reflejaron la variación de la dieta en cantidad y tipo de fibra y carbohidratos consumidos por ambos grupos.

En otra investigación, De Filippo et al. (2010) caracterizaron la microbiota fecal de niños sanos del grupo étnico Mossi en Burkina Faso en comparación con la de niños sanos del área urbana de Florencia en Italia.

La dieta de los niños Mossi es baja en proteínas y grasas animales, rica en almidón, fibra y otros polisacáridos vegetales; es una dieta predominantemente vegetariana y todos los recursos alimenticios completamente son producidos de forma local e incluye granos de mijo, leguminosas, y sorgo entre otros vegetales, por lo que el contenido de proteína vegetal, carbohidratos y fibra es muy alto. En ocasiones consumen pequeñas cantidades de pollo y de termitas en época de lluvias. Los niños son amamantados hasta los 2 años de edad, como complemento a una dieta mixta. La cantidad promedio de fibra en la dieta es de 10,0 gramos diarios en niños de 1 a 2 años y de 14,2 gramos diarios en niños de 2 a 6 años.

La dieta de los niños italianos es alta en proteína animal, almidón, azúcar, grasa y baja en fibra. Los niños son amamantados hasta 1 año de edad y la cantidad promedio de fibra en su dieta es de 5,6 gramos diarios en niños de 1 a 2 años y de 8,4 gramos diarios en niños de 2 a 6 años.

Los investigadores encontraron diferencias relevantes en los filos. Actinobacteria y Bacteroidetes estuvieron más presentes en la microbiota de los niños Mossi que en la de los niños italianos con una abundancia única de bacterias de los géneros Prevotella y Xylanibacter, que se conoce contienen un conjunto de genes bacterianos para la hidrólisis de la celulosa y el xilano; estos géneros estuvieron completamente ausentes en los niños italianos. Los géneros Shigella y Escherichia (Enterobacteriaceae), de forma significativa, estuvieron subrepresentados en los niños Mossi. Más abundantes en los niños italianos fueron los filos Firmicutes y Proteobacteria. Las profundas diferencias entre los 2 grupos fueron marcadas por la distribución diferencial de Firmicutes y Bacteroidetes y también se encontraron más ácidos grasos de cadena corta en los niños Mossi que en los niños italianos.

Por otro lado cabe realzar otro trabajo realizado por Mah et al. (2008), en el que en la microbiota intestinal, niveles más altos de bacterias ácido lácticas, estafilococos y coliformes, y ninguna diferencia en enterococos, encontraron en niños que viven en una zona rural de Tailandia al comparar con una zona urbana en Singapur, cuyas diferencias fueron explicadas por el contraste de los factores medioambientales y las prácticas de estilo de vida entre esas 2 regiones, y posiblemente la fuente de agua potable y el uso de antibióticos.

Complementando y generalizando aspectos relacionados, datos acumulados sugieren que entre las poblaciones occidentales, Ruminococcaceae y Lachnospiraceae se asocian con dietas ricas en polisacáridos complejos de plantas, Bacteroides con dietas basadas en carne, y Prevotella se asocia con dietas altas en azúcar pero bajas en grasas y proteínas.

Los efectos de la disminución o predominio de comunidades de distintos filos pueden ser transgeneracionales, y es de hacer notar que la biodiversidad del medio ambiente es un factor que contribuye a dar forma a la microbiota humana, y las diferencias en la diversidad y abundancia de las especies bacterianas se encuentran asociadas con la salud. En consecuencia, los cambios en la comunidad microbiana del medio ambiente en áreas contaminadas pueden llevar a efectos similares en la comunidad microbiana de humanos y las consiguientes consecuencias para la salud. Además, diferencias en las estructuras sociales pueden ejercer influencia en el alcance de la transmisión de la microbiota y el flujo de microbios y genes microbianos entre miembros de un mismo hogar.

Finalmente, diferencias en las tradiciones culturales también afectan al alimento, la exposición a las mascotas y el ganado, y muchos otros factores pueden influir en cómo y desde dónde una microbiota intestinal/microbioma es adquirida.