La modulación de la microbiota intestinal para mejorar la salud es actualmente uno de los objetivos de investigación que tratan de identificar distintas estrategias que permitan revertir un estado de disbiosis intestinal (una alteración de la microbiota que puede desencadenar enfermedades en personas especialmente susceptibles). En este sentido, la intervención dietética con distintos compuestos bioactivos (incluyendo prebióticos, probióticos, simbióticos, posbióticos y parabióticos, entre otros) o el trasplante de microbiota fecal (TMF) son consideradas como las principales estrategias a seguir para mejorar la microbiota intestinal y consecuentemente la salud humana.
El rol que la microbiota intestinal juega en la prevención o en el desarrollo de trastornos mentales ( Eje intestino-microbiota-cerebro)
Hay varios estudios que relacionan la microbiota intestinal con distintas patologías como el síndrome metabólico, trastornos funcionales digestivos (síndrome de intestino irritable, intolerancias alimentarias…), sistema inmune, si bien en los últimos años se ha puesto de relieve el papel bidireccional de la microbiota del tracto digestivo y distintos órganos. Este es el caso del eje intestino-microbiota-cerebro.
El intestino es uno de los órganos con mayor número de conexiones nerviosas. Las bacterias intestinales pueden sintetizar neurotransmisores como la serotonina, la noradrenalina, la dopamina y la acetilcolina y otros, es por ello, que se están identificando el rol que la microbiota intestinal juega en la prevención o en el desarrollo de trastornos mentales como la depresión, la ansiedad, el alzhéimer, el párkinson, el trastorno obsesivo compulsivo, los trastornos de la conducta alimentaria, los trastornos del espectro autista, la esclerosis múltiple y la epilepsia, entre otros.
El rol que la microbiota intestinal juega en la prevención o en el desarrollo de infecciones pulmonares (Eje intestino-microbiota-pulmón)
Otro vínculo estudiado es el eje intestino-microbiota-pulmón. Las bacterias intestinales actúan como moléculas de señalización, desempeñando un papel protector contra las infecciones pulmonares bacterianas y virales, al regular la respuesta inmunitaria mediante la estimulación de las células inmunes en el líquido linfático y la médula ósea. Los ácidos grasos de cadena corta (AGCC) provocan su efecto sobre el sistema inmunológico del pulmón viajando desde el intestino al torrente sanguíneo y luego a la médula ósea, donde dan lugar a una activación de las células inmunes que tienen actividad antiviral en el pulmón.
El rol que la microbiota intestinal juega en la prevención o desarrollo de enfermedades hepáticas (eje intestino-microbiota-hígado)
El eje intestino-microbiota-hígado, es otro de los ejes estudiados ya que el intestino y el hígado están estrechamente conectados entre sí debido a que el intestino provee al hígado de sustancias para su procesamiento. La conexión funcional con el hígado consiste en que los nutrientes, las moléculas de señalización (citoquinas) y los componentes bacterianos llegan al hígado directamente desde el Intestino. Esta conexión también implica que un intestino enfermo o con una microbiota intestinal dañada pueden causar enfermedades hepáticas.
Teniendo en cuenta esta temática, el Grupo de Estudio de Microbiota (Gembiota) de la Sociedad Española de Enfermedades Infecciosas y Microbiologia Clínica (SEIMC) organizó un webinar online «Microbiota, de la teoría a la práctica» en el que participamoscEn dicho Webinar, desde la línea de preclínicos indicamos los distintos equipos de digestión y fermentación colónica disponibles en AINIA para evaluar cómo los compuestos bioactivos presentes en los alimentos son capaces de modular la microbiota intestinal, revertiendo un estado de disbiosis y generando ácidos grasos de cadena corta. Adicionalmente indicamos los distintos modelos celulares y biomarcadores que se pueden utilizar para evaluar el efecto biológico de los compuestos bioactivos que son capaces de modular la microbiota intestinal.
Modelos in vitro para estudiar el papel bidireccional de la microbiota intestinal y distintos órganos
Asimismo, presentamos diferentes ejemplos de proyectos llevados a cabo en AINIA relacionados con esta temática. Ponencia en la que pusimos de manifiesto que el sistema integrado por los digestores in vitro y modelos celulares permiten a las empresas aportar evidencias científicas sobre la relación de la microbiota intestinal y los distintos órganos diana (eje microbiota-cerebro; microbiota-pulmón).
Investigaciones para el desarrollo de nuevos productos que mejoren la salud a través de su interacción con la microbiota colónica
En este webinar también indicamos que desde AINIA seguimos trabajando en el diseño y desarrollos de nuevos modelos que permitirán evaluar el potencial efecto biológico de compuestos bioactivos. A modo de ejemplo presentamos el proyecto de “Investigación del proceso de digestión gastrointestinal y fermentación colónica con nuevos modelos in vitro” (MINIGUT).
El proyecto MINIGUT consiste en una investigación integral para para aportar soluciones tecnológicas a las empresas, que permitan el diseño, el desarrollo lanzamiento de nuevos productos y/o ingredientes que mejoren la salud a través de su interacción con la microbiota colónica, y que satisfagan las necesidades de los consumidores.
Para desarrollar el nuevo modelo se está trabajando en los siguientes aspectos claves:
- Investigación integral del proceso de digestión gastrointestinal y fermentación colónica para poder extrapolar a escala de laboratorio el funcionamiento de este complejo sistema;
- generación del conocimiento necesario sobre el funcionamiento de la microbiota colónica en modelos in vitro miniaturizados que permitan el diseño, desarrollo y lanzamiento de nuevos productos que mejoren la salud a través de su interacción con la microbiota colónica;
- evaluación el marco legislativo aplicable a los productos alimenticios en España y la Unión Europea que incorporen ingredientes para la modulación de la microbiota intestinal.
El proyecto MINIGUT está financiado por la Conselleria de Innovación, Industria, Comercio y Turismo., a través de la Dirección General de Innovación, en el marco de ayudas a los institutos tecnológicos para proyectos de innovación en colaboración con empresas.
