Microbiología Clínica
Kasmera 48(2):e48231547, Julio-Diciembre, 2020
P-ISSN 0075-5222 E-ISSN
2477-9628
https://doi.org/10.5281/zenodo.4053038
Estudio
observacional de la microbiota intestinal aeróbica
Observational study of the aerobic gut microbiota
Moreno-Calderón Xiomara (Autora de correspondencia). https://orcid.org/0000-0002-5924-6158. Instituto Médico La Floresta. Departamento
de Microbiología. Caracas. Venezuela. Dirección Postal: Av. principal de la
Floresta Calle Santa Ana. Instituto Médico la Floresta. Sótano 2. Departamento
de Microbiología. Caracas. Venezuela. Teléfonos: +58-0212-2846897;
+58-0426-1213570. E-mail: x.morenoc@hotmail.com
Vialva-Guerrero Andris
Ayronis https://orcid.org/0000-0001-8723-0578.
Clínica Rescarven. Laboratorio Clínico. Caracas-Venezuela. E-mail: ayronis@hotmail.com
Núñez-Bello María Luisa https://orcid.org/0000-0003-4152-8402.
Universidad Central de Venezuela. Facultad de Medicina. Escuela de Bioanálisis.
Cátedra de Bioquímica “B”. Caracas-Venezuela. E-mail: mluisanunezb@gmail.com
Macero-Esteves
Carolina https://orcid.org/0000-0002-7620-7580.
Instituto Médico La Floresta. Departamento de Microbiología. Caracas.
Venezuela. E-mail: carolinamacero@gmail.com
López-Barrera Karolina Coromoto https://orcid.org/0000-0001-8244-4307.
Instituto Venezolano
de los Seguros Sociales. Hospital General Dr. Miguel Pérez Carreño. Unidad de
Gastroenterología y Nutrición Pediátrica. Caracas-Venezuela.
E-mail: drakarolinalopez@hotmail.com
Márquez-Duque Ana Cecilia https://orcid.org/0000-0002-7907-9254.
Maternidad Concepción Palacios. Unidad de Autismo. Caracas-Venezuela. E-mail: anaceciliamardu@gmail.com
Garcés-Da Silva María
Fátima https://orcid.org/0000-0002-5113-598X.
Universidad Central de Venezuela. Facultad de Medicina. Escuela de Bioanálisis.
Laboratorio de Investigaciones Básicas y Aplicadas. Caracas-Venezuela.
E-mail: mariafatimagarces@hotmail.com
Resumen
El ecosistema microbiano asociado al intestino es el
más diverso y complejo, en el ser humano cambia durante las diferentes etapas
de la vida. La pérdida del equilibrio de este ecosistema intestinal se conoce
como disbiosis. Establecer la posible relación entre la disbiosis aeróbica con
diversas enfermedades de interés clínico encontradas. Se estudiaron 377 casos
de disbiosis con diferentes patologías como trastorno del espectro autista
(TEA), enfermedad inflamatoria intestinal, alergias, intolerancia alimentaria,
entre otras; y un grupo control de 497 personas aparentemente sanas. Para el
análisis de la información se utilizaron las pruebas de T de Student y regresión logística multinominal,
ajustadas a un intervalo de confianza del 95%. Hubo variabilidad en el
crecimiento de la microbiota benéfica del grupo de
casos de disbiosis respecto al grupo control (p<0,001). La microbiota transitoria causante de disbiosis estuvo
conformada principalmente por cocos grampositivos: Streptococcus grupo viridans, Enterococcus
faecium y Enterococcus gallinarum; bacilos gramnegativos: Klebsiella pneumoniae, complejo Enterobacter
cloacae y Klebsiella oxytoca y
especies de Candida albicans, Candida tropicalis y complejo Candida parapsilosis. La población más
susceptible con disbiosis fueron niños con edades comprendidas entre 2 y 6
años. Los TEA y la intolerancia alimentaria estuvieron asociados
significativamente con la disbiosis (p<0,05).
Palabras claves: disbiosis, microbiota
gastrointestinal, trastorno del espectro
autista, enfermedades inflamatorias del intestino, enfermedades autoinmunes, hipersensibilidad
Abstract
The microbial ecosystem associated with the
intestine is the most diverse and complex in the human being, since it changes
during the different stages of life. Losing balance of this intestinal
ecosystem is known as dysbiosis. To establish the possible relationship between
aerobic dysbiosis and diseases of clinical interest found. Three hundred and
seventy-seven (377) cases of dysbiosis with different pathologies such as
autism spectrum disorder (ASD), inflammatory bowel disease, allergies, food
intolerance, among others; and a control group of 497 apparently healthy
people, were studied. For the analysis of the information, multinomial logistic
regression and Student's t tests were used, adjusted to a 95% confidence
interval. The growth of beneficial microbiota showed variability in the
dysbiosis case group compared to the control group (p <0.001). The transient
microbiota causing dysbiosis was mainly made up of gram-positive cocci: Streptococcus viridans
group, Enterococcus faecium and Enterococcus gallinarum;
gram-negative bacilli: Klebsiella
pneumoniae, Enterobacter cloacae
complex, and Klebsiella oxytoca
and Candida albicans, Candida tropicalis and Candida parapsilosis complex species.
The most susceptible population with dysbiosis was children aged between 2 and
6 years. The ASD and food intolerance were significantly associated with
dysbiosis (p <0.05).
Keywords: dysbiosis,
gastrointestinal microbiota, autism spectrum disorder, inflammatory bowel
diseases, autoimmune diseases, hypersensitivity.
Recibido: 27-03-2020 / Aceptado: 05-07-2020 / Publicado: 05-10-2020
Como Citar: Moreno-Calderón X, Vialva-Guerrero A, Núñez-Bello M,
Macero-Esteves C, López-Barrera K, Márquez-Duque A, Garcés-Da Silva M. Estudio observacional de la microbiota intestinal aeróbica. Kasmera. 2020;48(2):e48231547. doi: 10.5281/zenodo.4053038
Introducción
La
microbiota es el conjunto de microorganismos (bacterias,
hongos, arqueas, virus y parásitos) que se alojan en el organismo y que pueden
diferenciarse a su vez en comensales, mutualistas y patógenos. En el tracto
gastrointestinal de los seres humanos y otros mamíferos es posible encontrar
ecosistemas microbianos complejos y adaptados a las características de cada
órgano al cual están asociados (1).
La
microbiota del tracto gastrointestinal es el ecosistema más
complejo, diverso y numeroso del cuerpo humano. Compuesto por más de 50 géneros
de bacterias con más de 500 especies diferentes y hongos, en un ambiente
estable de humedad, temperatura y rico en nutrientes, en especial el intestino
grueso (2-4).
Estos microorganismos mantienen una relación simbiótica y mutualista con su hospedero,
son indispensables para el correcto funcionamiento y crecimiento, el desarrollo
del sistema inmunitario, la nutrición y funciones homeostáticas que beneficia a
ambas entidades (1-3).
La
microbiota intestinal (MI) interviene en el papel que
tiene la célula epitelial intestinal como primera línea de defensa, permitiendo
su regulación, además de la regulación en expresión de las proteínas de unión
que mantienen la permeabilidad de estas células. También en modelos murinos se
ha experimentado que la MI tiene impacto en la inmunidad innata y adaptativa (3).
Diferentes momentos de enfermedad se han asociado a
un desequilibrio de bacterias protectoras y patógenas a nivel intestinal
recibiendo el nombre de disbiosis (1-4).
Esta desregularización de la composición microbiana en el sistema
gastrointestinal tiene impacto a nivel local y sistémico, siendo cada vez más
evidente su efecto (3,5-7).
La disbiosis se ha asociado a trastornos gastrointestinales, como la enfermedad
inflamatoria intestinal (EII), cáncer colonorectal y
la enfermedad celíaca, y a nivel extraintestinales enfermedades como la
obesidad, diabetes, aterosclerosis, trastornos del espectro autista (TEA),
enfermedades alérgicas, entre otras (3).
Este estudio describe la posible relación entre la disbiosis aeróbica con
diversas enfermedades de interés clínico encontradas, a través del análisis de
datos epidemiológicos, clínicos y microbiológicos recopilados en el
departamento de Microbiología del Instituto Médico la Floresta. Caracas,
Venezuela.
Métodos
Tipo y diseño de la investigación: estudio
retrospectivo de casos y controles, transversal, analítico y observacional.
Población: pacientes que acudieron al Laboratorio de
Microbiología del Instituto Médico la Floresta solicitando el estudio de
disbiosis y coprocultivo para control sano o pre-empleos
específicos, procedentes de diferentes estados y el distrito capital de
Venezuela.
Grupo
control: pacientes que acudieron por atención primaria para
hacerse estudio de coprocultivo y disbiosis con fines de control o chequeo
personal, con condición de salud orgánica y neurológica aparentemente sana y
sin sintomatología gastrointestinal. Fueron escogidos de manera intencional y
se obtuvieron datos epidemiológicos, clínicos y microbiológicos entre los años
2016-2018.
Grupo de
casos: pacientes seleccionados de forma intencional no
probabilística con disbiosis, recopilando datos epidemiológicos, clínicos y
microbiológicos registrados entre marzo de 2016 y diciembre de 2018.
Los criterios de exclusión
para el grupo control eran pacientes que presentaran alteraciones neurológicas,
metabólicas e intestinales, así como también aquellos que estuvieran bajo
tratamiento para el control de alguna enfermedad. Y para el grupo de casos,
pacientes con una condición de salud aparentemente normal comprobada.
Determinación de la posible relación
entre disbiosis y las enfermedades a encontrar: se recopilaron datos epidemiológicos: edad y sexo;
clínicos: enfermedades como, alergias, intolerancia alimentaria, diabetes,
obesidad, TEA y otros desórdenes neurológicos, síndrome metabólico,
desnutrición enfermedades autoinmunes, enfermedad inflamatoria intestinal,
enfermedad de Crohn, enfermedad celíaca, gastritis y asma; y datos
microbiológicos: microrganismos aeróbicos probables causantes de disbiosis.
El estudio de la MI aeróbica
fue realizado según los criterios establecidos por Moreno et al., (8)
quienes determinaron de forma semicuantitativa la microbiota benéfica: Escherichia coli no patógena y Enterococcus faecalis que deben estar en
una proporción de 3 a 4(+); y como microbiota transitoria microorganismos
diferentes a estos, los cuales deben estar en una proporción de crecimiento de
1(+) o ausentes para considerarse como microbiota normal, mediante la técnica
de crecimiento en cultivo. Esta técnica es interpretada de acuerdo al
crecimiento en placas de cultivo específicos, agar Levine para bacilos
gramnegativos; agar CNA (colistina, ácido nalidíxico) para cocos grampositivos
y agar Sabouraud más gentamicina para hongos. El desarrollo de los
microorganismos varía entre 1 y 4(+) de crecimiento, cada cruz corresponde a:
1(+) = crecimiento escaso (<103) UFC/gH;
2(+) = crecimiento leve (103-104) UFC/gH;
3(+) = crecimiento moderado (105-106) UFC/gH; 4(+) = crecimiento abundante (>107) UFC/gH. UFC representa las unidades formadoras de colonias y gH representa 1 gramo de heces. El análisis de
interpretación en cuanto a la posible disbiosis encontrada es clasificado en: Disbiosis Grado I= MI transitoria con crecimiento en
el segundo cuadrante (2+). Disbiosis Grado II= MI transitoria con crecimiento
en el tercer cuadrante (3+). Disbiosis Grado III= MI transitoria con
crecimiento en el cuarto cuadrante (4+).
Análisis estadístico: la información fue almacenada en una base de datos Microsoft Excel®
2010 - Windows, para su análisis estadístico y poder correlacionar la posible microbiota normal de un individuo aparentemente
sano respecto a la microbiota alterada de individuos con diferentes
enfermedades relacionadas a la
disbiosis. Se utilizó estadística descriptiva. Test de Student
pareado para las diferencias significativas entre casos y controles. Se midió
el Odds Ratio (OR) ajustando a un intervalo de
confianza del 95%, mediante un modelo de regresión logística multinominal para la asociación entre disbiosis y las
diferentes enfermedades encontradas. Se consideró estadísticamente
significativo una p<0,05. Se aplicó el paquete estadístico SPSS versión 23
para Windows.
Consideraciones bioéticas: se respetaron las normas éticas relacionadas con la Declaración de
Helsinki, salvaguardando el principio confidencial, respetando el
consentimiento informado de los participantes. Esta investigación contó con la
aprobación del Comité de Bioética de la Escuela de Bioanálisis de la
Universidad Central de Venezuela.
Resultados
El
grupo control estuvo conformado por
497 individuos, 266 género masculino y 231 género femenino; cuyas edades
estuvieron comprendidas entre los 2 y 77 años, con una media de 23 años. El
grupo de casos estuvo conformado por 377 pacientes, 259 eran género masculino y
118 género femenino; con edades comprendidas entre los 6 meses hasta los 74
años, con una media de 13 años (Tablas 1 y 2).
Tabla
1. Distribución por edades del grupo control
Grupo etario |
n |
Porcentaje |
Lactantes (1 mes -
< 2 años) |
4 |
1% |
Preescolares (2- 6
años) |
82 |
16 % |
Escolares (7-10 años) |
46 |
9 % |
Adolescentes (11-18
años) |
89 |
18 % |
Adultos (19-59 años) |
251 |
51 % |
3ra. edad (> 60
años) |
25 |
5 % |
n= número
Tabla
2. Distribución por edades
del grupo de casos
Grupo etario |
n |
Porcentaje |
Lactantes (1 mes -
< 2 años) |
23 |
6 % |
Preescolares (2 - 6
años) |
185 |
49 % |
Escolares (7-10 años) |
51 |
14 % |
Adolescentes (11-18
años) |
38 |
10 % |
Adultos (19-59 años) |
73 |
19 % |
3ra. edad (> 60
años) |
6 |
2 % |
n= número
La microbiota benéfica analizada
en los dos grupos en estudio estuvo conformada por E. coli y E. faecalis,
(Figuras 1 y 2)
Figura 1. Crecimiento en cruces de Escherichia coli (izquierda) y Enterococcus faecalis (derecha) correspondientes a la microbiota benéfica de grupo control. ND= no detectable.
Figura 2. Crecimiento
en cruces de Escherichia coli (izquierda) y Enterococcus faecalis
(derecha) correspondientes a la microbiota benéfica de grupo casos. ND= no
detectable.
Al analizar la distribución de la microbiota benéfica entre los dos grupos en estudio se observaron valores significativos de p<0,032 para E. coli y p<0,002 para E. faecalis (Figura 3)
Figura 3. Comparación del crecimiento de Escherichia coli (A) y Enterococcus faecalis (B) como microbiota benéfica en el grupo de casos y grupo control
La microbiota
transitoria en condiciones normales (crecimiento de 1+) en el grupo
control, estuvo conformado por 56 especies diferentes correspondientes a un
total de 467 microorganismos. Donde 148 (32%) involucraron 26 especies
gramnegativas, el 15,6% restante de estas especies corresponden a microorganismos que se presentaron en una
frecuencia relativa menor al 5%. 164 (35%) estuvo conformado por 15 especies
grampositivas, el 10,4% restante de estas especies corresponden a una
frecuencia relativa menor a 2%. Mientras que 155 (33%) correspondieron a 15
especies de levaduras, donde el 16,8% de estos microorganismos correspondieron
a una frecuencia relativa menor a 4% (Figura 4, a, b, c).
La microbiota transitoria de los casos en estudio estuvo conformada por 89 especies diferentes correspondientes a un total de 802 microorganismos. Donde 344 (43%) agruparon 34 especies gramnegativas, el 10,2% restante de estas especies corresponden a microorganismos con una frecuencia relativa menor a 1%. 378 (47%) estuvo conformado por 41 especies grampositivas, el 14% restante de estas especies corresponden a una frecuencia relativa menor a 1%. Y 80 (10%) correspondieron a 14 especies de levaduras (Figura 4, d, e, f). En cuanto a la microbiota transitoria en sobrecrecimiento como causante de disbiosis (crecimiento ≥ 2+, 3+ y 4+) en el grupo de casos clasificada en grados, se obtuvieron los siguientes resultados: Grado I= 50 (13,3%), Grado II=54 (14,4%) y Grado III= 273 (72,4%).
Figura 4. Distribución de la microbiota transitoria en el grupo control y grupo de casos. Grupo control: figuras a-c. Grupo de casos: figuras d-f
De los 377 casos estudiados, 24 (6%) presentaron disbiosis sin ninguna enfermedad aparentemente definida, 112 (30%) presentaron una sola enfermedad y 241 (64%) presentaron entre 2 y 6 enfermedades conjuntamente. Se describieron un total de 25 patologías, solo el grupo con TEA e intolerancia alimentaria presentaron significancia estadística frente a la disbiosis. La EII y las alergias contabilizaron más de 100 casos por enfermedad, pero no hubo significancia estadística con respecto a la disbiosis. Los 186 casos restantes se distribuyeron en 21 enfermedades diferentes con un número menor a 100 casos por enfermedad sin ninguna asociación significativa (Figura 5). En cuanto a los microorganismos involucrados agrupados en bacilos gramnegativos, cocos grampositivos y levaduras en los grupos de casos estudiados con significancia clínica respecto al grupo control se observan en la Figura 6. Finalmente, la asociación entre disbiosis y el grupo con TEA e Intolerancia alimentaria fue de p<0,05. Para el grupo con TEA la relación fue la siguiente: Grado I y II (p<0.001; OR: 3,45, IC: 2,2-4,15; OR: 5,55, IC:4,57-7,89 respectivamente), para el Grado III (p<0.003; OR: 1,93, IC: 1,77-2,2). En el grupo con Intolerancia alimentaria hubo significancia estadística para: Grado I (p<0.001; OR: 2,29, IC: 1,4-3,3) y Grado II (p<0.0001; OR: 2,0, IC: 1,1-2,92), mientras que Grado III (p=0.94; OR: 0,21, IC: 0,12-0,45) no hubo una asociación significativa. Estos resultados demuestran de como la disbiosis puede agravar el cuadro clínico de los individuos con TEA y las personas con intolerancia alimentaria.
Figura 5. Enfermedades con y sin asociación clínica respecto a la disbiosis. EII: enfermedad inflamatoria intestinal
Figura 6. Distribución de los microorganismos agrupados en bacilos gramnegativos, cocos grampositivos y levaduras involucrados en las enfermedades relacionadas a disbiosis con respecto al grupo control
Discusión
Cada vez está más
documentado el papel favorable que aporta la MI en la salud del individuo.
Aunque es difícil detectar una comunidad microbiana concreta asociada a una
enfermedad específica, existen microorganismos en donde su disminución o
aumento en la comunidad microbiana pueden generar pérdidas o ganancias de
funciones del microbioma relacionadas a enfermedades en particular (1).
El método de cultivo en
placa es una herramienta útil en la investigación del desequilibrio de la microbiota intestinal, debido a la inaccesibilidad de
técnicas de secuenciación molecular en los laboratorios de microbiología de
rutina y el elevado costo de las mismas. Este método permite la identificación
de microorganismos transitorios aeróbicos con sobrecrecimiento, como causantes
de disbiosis con una posible relación en enfermedades de interés médico (8).
En esta investigación se
estudiaron 6 categorías etarias, donde hubo mayor prevalencia de individuos en
la categoría 2 del grupo de casos respecto al grupo control, probablemente en
estas edades el sistema inmunitario se encuentra inmaduro siendo un factor
importante en el desarrollo de enfermedades mediadas por la inmunidad del
paciente. Mientras que en el grupo control la categoría 5 fue la que tuvo mayor
frecuencia de individuos, sugiriendo que en estos rangos de edad existe un
sistema inmunitario sólido y por consiguiente una mayor estabilidad de la MI (6,9). Estos resultados también
pueden verse influenciados por la alimentación, higiene, forma de nacimiento,
consumo de fármacos y el medio geográfico (10).
En esta investigación con
respecto al grupo de casos E. coli
benéfica mostró significancia estadística (p<0.05) en su distribución frente
al grupo control, evidenciando una disminución de la misma en la MI del grupo
de casos. Diversas investigaciones argumentan que E. coli benéfica participa en la producción de neurotransmisores como la
noradrenalina, síntesis de vitaminas, minerales, entre otros (11-13). Estudios destacan el papel probiótico de especies E. coli Nissle 1917 para el mantenimiento
de la remisión de EII (14-16). En cuanto a E. faecalis como
microorganismo benéfico también presentó un desequilibrio significativo
(p<0.05) respecto al grupo control. Estudios aseveran que esta especie de Enterococcus participa en la modulación
de IgA, y esta a su vez actúa como una barrera protectora impidiendo que
especies de microorganismos enteropatógenos y transitorios pantobiantes
se instalen en la mucosa intestinal (12,14). La variación en la
composición de la MI benéfica se ha demostrado con la diversidad de la dieta,
teniendo impacto significativo en el contenido y las actividades metabólicas de la microbiota fecal humana, también el uso indiscriminado
de antibióticos, antialérgicos y esteroides. Algunas dietas promueven el crecimiento de microorganismos beneficiosos, mientras que
otras promueven la disbiosis (13).
El estudio de disbiosis en
esta investigación se realizó en un grupo de individuos con condiciones
mórbidas y crónicas, encontrándose asociación significativa (p<0.05) en
individuos con TEA, así como en individuos con intolerancia alimentaria.
En roedores se ha
comprobado que cambios en la MI se correlacionan con funciones cognitivas,
comportamientos sociales, ansiedad y depresión, los cuales son situaciones muy
comunes y particulares en individuos dentro del TEA (9,17-19). También se ha demostrado
que la MI tiene un papel importante en el desarrollo neuronal y en enfermedades
neurodegenerativas, por lo que de alguna forma existe una compleja comunicación
de la MI y las funciones del sistema nervioso central, que se ha denominado eje
microbioma-intestino-cerebro. Especies de microorganismos intestinales como Lactobacillus
y Bifidobacterium son capaces de
producir GABA y acetilcolina, E. coli, Bacillus spp., y Saccharomyces spp.,
pueden producir noradrenalina y dopamina, Candida spp., Streptococcus spp., y
Enterococcus spp., producen serotonina (12). Una desregulación en la
producción de estos neurotransmisores debido a una disfunción en la composición
del microbioma intestinal puede alterar las funciones del neurodesarrollo (6,7).
En el grupo de individuos
con TEA del presente estudio se encontró en primer lugar cocos grampositivos
como S. grupo viridans seguido de E. faecium y E. gallinarum; en segundo lugar, especies
de bacilos gramnegativos como K. pneumoniae, complejo E. cloacae, K. oxytoca y C. freundii; y en tercer lugar especies de Candida como C. albicans,
complejo C. parapsilosis, C. glabrata y C. tropicalis, los cuales estuvieron involucrados como causantes de
disbiosis. Estos resultados fueron similares a los obtenidos en otras
investigaciones (8,20-22). Por lo tanto,
el intervalo de confianza obtenido en los individuos con TEA indica que existe
3 veces la probabilidad de que presenten disbiosis Grado I, 6 veces disbiosis
Grado II y 2 veces disbiosis Grado III, agravando su condición.
La intolerancia alimentaria
fue la otra afección clínica con significancia (p<0,05), asociada a la
presencia de disbiosis en esta investigación. La intolerancia alimentaria se
define como cualquier reacción adversa a los alimentos donde no se puede
demostrar la intervención del sistema inmunonitario
como factor determinante en la producción de los síntomas. Estudios recientes
demuestran que la intolerancia a los alimentos está relacionada con
enfermedades como colon irritable, migrañas, enfermedad de Crohn, artritis e
hiperactividad; estas enfermedades responden a la eliminación de alimentos
específicos de la dieta (13). En el presente estudio la
disbiosis fue causada principalmente por especies grampositivas de S. grupo viridans, seguido de E. faecium; en segundo lugar,
microorganismos gramnegativos como K. pneumoniae y el complejo E. cloacae, y en tercer lugar C. albicans, C. tropicalis y el complejo C.
parapsilosis. En cualquier régimen de eliminación es crucial tener cuidado
y reintroducir los alimentos de uno en uno cada vez para controlar los
resultados, por lo que no hay razón para eliminar un alimento si no causa
problemas cuando se vuelve a incorporar a la dieta (5). Al obtener el intervalo
de confianza en este grupo con Intolerancia alimentaria permitió deducir que
existe 2 veces la probabilidad de que presenten disbiosis Grado I y Grado II.
La disbiosis intestinal ha
sido implicada en otras condiciones de interés clínico como alergias, EII,
enfermedades autoinmunes, gastritis, asma y obesidad, las cuales fueron
evaluadas en el presente estudio sin obtener una relación significativa, pero
debido a que existen evidencias concluyentes en investigaciones
internacionales, se describirán de forma concisa estos resultados con la finalidad
de aportar datos para futuras investigaciones.
Las alergias se refieren
con frecuencia como enfermedades genéticas complejas que interactúan con
factores ambientales, en vez de un complejo de enfermedades genéticas que
interactúan entre sí, estableciéndose un debate en cuanto a su definición (23). Los resultados obtenidos
en la presente investigación con 115 casos precisan que especies grampositivas
representadas por S. grupo viridans
prevalecieron respecto al grupo control. Diferentes estudios sugieren que la MI
de un alérgico es completamente diferente en cantidad y composición a la de un
no alérgico, destacando que a nivel aeróbico el género Streptococcus está implicado como causante de atopias al compararlo
con un grupo control (24), resultados que concuerdan
con los obtenidos en el presente estudio.
Estudios clínicos han involucrado la
disbiosis con la EII, presentando alta incidencia a nivel mundial, inclusive en
países donde su prevalencia es muy baja como Asia y Medio Oriente. Factores
ambientales como el uso de antibióticos a temprana edad, están implicados en el
desbalance de la microbiota comensal pudiendo ser de
manera duradera y persistente. Estudios en modelos de ratón tratados con
antibióticos han demostrado su implicación en la EII (25). Diversas investigaciones han reportado
resultados sobre la MI transitoria alterada para la EII con disminución de los
filos Bacteroidetes
y Firmicute,
y aumento en el filo Proteobacteria,
resultados que concuerdan con la presente investigación donde en 110 casos
evaluados, bacilos gramnegativos como K. pneumoniae y el complejo E. cloacae (filo Proteobacteria) fueron los principales microorganismos causantes de
disbiosis. En cuanto a la disminución del filo Firmicute, los resultados
difieren ya que en el presente estudio también fueron causantes de disbiosis,
específicamente por sobrecrecimiento de especies como S. grupo viridans,
E. faecium y E. gallinarum, quienes son
microorganismos que forman parte del filo Firmicute. Investigadores como Lepage, et al., cuando
hacen mención de que Faecalibacterium prausnitzii
como especie anaeróbica perteneciente al filo Firmicute se encuentra
disminuida, se asocia a procesos inflamatorios (26), especie que no fue investigada en
el presente estudio. En la patogenia de la EII se encuentra incluida la
enfermedad de Crohn (EC) y la Colitis ulcerosa (CU). En este estudio se
encontraron individuos con EC y CU y presencia de disbiosis, pero en un número
inferior al de las EII total, cuyo comportamiento a nivel de la disposición de
la MI transitoria fue similar a la EII. Existe una pregunta importante en
cuanto a si los cambios primarios en la MI ocurren antes del desarrollo de EII
o son secundarias a la misma enfermedad, hipótesis que se encuentra aún por
esclarecer por parte de los expertos en EII y MI (26).
Las
enfermedades autoinmunes, son el punto clínico final de una cascada secuencial
de sucesos inmunológicos. El sistema inmunitario ataca a las células y tejidos
normales del individuo, a los que no reconoce como propios, destruyéndolos como
si fueran extraños. En el presente
estudio con 39 casos, especies de cocos grampositivos como S. grupo viridans
fueron en su totalidad los causantes de disbiosis. Otros investigadores
encontraron que E. gallinarum
fue capaz de translocarse espontáneamente fuera del intestino a ganglios
linfáticos, hígado y bazo, observando una producción de auto-anticuerpos
e inflamación, como señal de identidad de respuesta autoinmune (24). La especie de E. gallinarum en la presente investigación fue causante de
disbiosis en esta enfermedad, pero en un escaso número de pacientes.
El estómago se
considera como el ambiente más hostil para la sobrevivencia microbiana. Una de
las afecciones más comunes a ese nivel es la gastritis. En esta investigación
37 pacientes presentaron disbiosis de esta afección digestiva con predomino de S. grupo viridans, respecto al grupo
control. El uso de medicamentos
antiinflamatorios no esteroideos y antibióticos son contribuyentes principales
de gastritis y úlcera péptica, sin embargo, poco se sabe sobre la influencia de
estos en la microbiota del estómago y las enfermedades
gástricas. Un estudio presentado por Li et
al., donde evaluaron la microbiota por reacción en
cadena de la polimerasa (PCR, por sus siglas en inglés) en tiempo real
encontraron sobrecrecimiento relativo específicamente
del género Streptococcus, resultados
que concuerdan con el presente estudio, independientemente de la metodología utilizada
(27).
Entre las
enfermedades respiratorias relacionadas con disbiosis se encuentra el asma. El proyecto Microbioma Humano, iniciado en el 2007, no incorporó
muestras de la vía aérea, asumiendo su esterilidad. Actualmente se sabe que
está colonizada por comunidades bacterianas, donde en pulmón detectaron seis
filos predominantes: Firmicutes,
Proteobacteria, Bacteroidetes,
Eusobacteria, Acidobacteria
y Actinobacteria, incrementándose en asma el filo
Proteobacteria (28); datos que se relacionan con el
presente estudio donde K. pneumoniae
y el complejo E. cloacae como
especies de bacilos gramnegativos pertenecientes al filo Protebacteria, fueron los más
aislados en 24 casos respecto al grupo control.
La obesidad es otra patología clínica
que se ha relacionado con la disbiosis. En ratones y en humanos obesos hay una
mayor proporción del filo Firmicute sobre
individuos delgados (29-31); pero en el presente estudio K. pneumoniae resultó la especie más
aislada del filo Proteobacteria con
19 casos respecto al grupo control. Por tal motivo se hacen necesarios más
estudios que corroboren los resultados descritos ya que se cuestiona si la relación
Firmicute/Bacteroidetes sea
un buen parámetro a utilizar cuando se habla de obesidad, ya que es una
enfermedad metabólica muy compleja que involucra evaluar otras variables
clínicas y epidemiológicas.
En cuanto a los microorganismos
fúngicos tipo levaduras y candidas en esta
investigación como causantes de disbiosis se encontraron en menor proporción
respecto a los bacilos gramnegativos y los cocos grampositivos investigados,
esto pudiera deberse a que su composición en la MI es menor al 1%. El papel de los hongos en las diferentes
enfermedades relacionadas con la desregulación del microbioma intestinal es un
punto álgido por definir, ya que factores externos como la alimentación,
conductas de higiene así como la ingesta de antimicrobianos están involucrados
en los cambios en cuanto a cantidad y diversidad de estos agentes fúngicos (32); de igual manera un sobrecimiento
de especies como C. albicans, complejo C.
parapsilosis y C. tropicalis
estuvieron involucradas como causantes de disbiosis en los individuos con TEA e
intolerancia alimentaria en el presente estudio.
En la presente
investigación microorganismos específicos como S. grupo viridans,
E. faecium, K. pneumoniae, complejo E.
cloacae y levaduras tipo Candida
en menor proporción, fueron causantes de disbiosis relacionados a condiciones
de interés clínico como el TEA y la intolerancia alimentaria. Por consiguiente,
la presencia de disbiosis puede influir en la severidad de los síntomas tanto
intestinales como conductuales que puedan presentar los individuos con TEA y
causar una respuesta funcional anormal a los componentes alimenticios en los
pacientes con intolerancia alimentaria.
Se recomienda aumentar el
número de pacientes de las enfermedades evaluadas, que con un número relevante
de casos no presentaron significancia clínica para poder dilucidar si la
disbiosis aeróbica pudiera estar involucrada en las mismas. Esta investigación
sería la primera de esta índole aplicable a la investigación de disbiosis
aeróbica en relación a diversas enfermedades de interés clínico en Venezuela.
Conflicto de Relaciones y
Actividades
Los autores declaran no
presentar conflictos de relaciones y actividades.
Financiamiento
Los autores declaran no haber
recibido financiamiento para el desarrollo de la presente investigación. Este
proyecto de investigación fue autofinanciado.
Referencias Bibliográficas
1.
Moreno X, Vialva A. Generalidad en
microbiota intestinal. Acta Científica la Soc Venez Bioanalistas
Espec [Internet]. 2020;22(1):27-34. Disponible
en: http://saber.ucv.ve/ojs/index.php/rev_ACSVBE/article/view/18807
2.
Alarcón Cavero T, D´Auria
G, Delgado Palacio S, Campo Moreno R, Ferrer Martínez
M. Microbiota. Procedimientos en Microbiología Clínica [Internet].
Cercenado Mansilla E, Cantón Moreno R, editores. Madrid: Sociedad Española de
Enfermedades Infecciosas y Microbiología Clínica; 2016. 1-43 p. Disponible en: https://www.seimc.org/contenidos/documentoscientificos/procedimientosmicrobiologia/seimc-procedimientomicrobiologia59.pdf
3.
Icaza-Chávez ME.
Microbiota intestinal en la salud y la enfermedad. Rev Gastroenterol
México [Internet]. 2013;78(4):240-8. Disponible en: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0375090613001468 DOI: 10.1016/j.rgmx.2013.04.004 PMID 24290319 Google Académico Microsoft Académico
4. Quera P R, Quigley EMM, Madrid S AM. Sobrecrecimiento bacteriano intestinal. Rev
Med Chil [Internet].
2005;133(11):1361-70. Disponible en: https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0034-98872005001100013&lng=en&nrm=iso&tlng=en DOI: 10.4067/S0034-98872005001100013 PMID 16446861 SciELO Google Académico Microsoft Académico
5.
Chan YK, Estaki M, Gibson DL.
Clinical Consequences of Diet-Induced Dysbiosis. Ann Nutr
Metab [Internet]. 2013;63(Suppl. 2):28-40. Disponible en: https://www.karger.com/DOI/10.1159/000354902 DOI: 10.1159/000354902 PMID 24217034 Google Académico Microsoft Académico
6.
O’ Mahony SM, Stilling RM, Dinan TG, Cryan JF. The microbiome and childhood
diseases: Focus on brain-gut axis. Birth Defects
Res Part C Embryo Today Rev [Internet]. 1 de
diciembre de 2015;105(4):296-313. Disponible en: https://doi.org/10.1002/bdrc.21118 DOI: 10.1002/bdrc.21118 PMID 26706413 Google Académico Microsoft Académico
7. Samsam M, Ahangari R, Naser
SA. Pathophysiology of autism
spectrum disorders: Revisiting gastrointestinal involvement and immune
imbalance [Internet]. World J Gastroenterol. 2014;20(29);9942-51. Disponible
en: http://www.wjgnet.com/1007-9327/full/v20/i29/9942.htm DOI: 10.3748/wjg.v20.i29.9942 PMID 25110424 PMCID PMC4123375 Google Académico Microsoft Académico
8.
Moreno X,
Santamaria G, Sánchez R, De la Torre B, Garcés F, Hernández C, et al.
Microbiota gastrointestinal aeróbica en niños con trastornos del espectro
autista. Estudio Preliminar. Rev GEN [Internet]. 14 de
abril de 2015;69(2):36-44. Disponible en: http://www.genrevista.org/index.php/GEN/article/view/12 Google Académico Microsoft Académico
9. Mezzelani A, Landini
M, Facchiano F, Raggi ME,
Villa L, Molteni M, et al. Environment, dysbiosis, immunity and sex-specific susceptibility: A
translational hypothesis for regressive autism pathogenesis. Nutr Neurosci [Internet]. 1 de
mayo de 2015;18(4):145-61. Disponible en: https://doi.org/10.1179/1476830513Y.0000000108 DOI: 10.1179/1476830513Y.0000000108 PMID 24621061 PMCID PMC4485698 Google Académico Microsoft Académico
10. Yatsunenko T, Rey FE, Manary MJ, Trehan
I, Dominguez-Bello MG, Contreras M, et al. Human gut microbiome viewed across
age and geography. Nature [Internet]. 2012;486(7402):222-7. Disponible en: https://doi.org/10.1038/nature11053 DOI: 10.1038/nature11053 PMID 22699611 PMCID PMC3376388 Google Académico Microsoft Académico
11. Cani PD, Knauf C. How gut microbes talk to organs: The role of endocrine and
nervous routes. Mol Metab [Internet].
2016;5(9):743-52. Disponible en: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212877816300485 DOI: 10.1016/j.molmet.2016.05.011 PMID 27617197 PMCID PMC5004142 Google Académico Microsoft Académico
12. Sherwin E, Sandhu K
V, Dinan TG, Cryan JF. May the Force Be With You: The Light and Dark Sides of the
Microbiota–Gut–Brain Axis in Neuropsychiatry. CNS Drugs
[Internet]. 2016;30(11):1019-41. Disponible en: https://doi.org/10.1007/s40263-016-0370-3 DOI: 10.1007/s40263-016-0370-3 PMID 27417321 PMCID PMC5078156 Google Académico Microsoft Académico
13. Delgado Palacio S. Microbiota Intestinal Humana:
Análisis y evolución de poblaciones representativas e identificación de
bacterias probióticas [Tesis Doctoral]. Universidad de Oviedo. Departamento de
Biología Funcional y Molecular. Instituto de Productos Lácteos de Asturias;
2005. Disponible en: http://hdl.handle.net/10261/5220 Google Académico Microsoft Académico
14. Kruis W, Frič
P, Pokrotnieks J, Lukáš M, Fixa B, Kaščák M, et al. Maintaining remission of ulcerative colitis with the probiotic Escherichia
coli Nissle 1917 is as effective as with standard
mesalazine. Gut [Internet]. 1 de noviembre
de 2004;53(11):1617-23. Disponible en: http://gut.bmj.com/content/53/11/1617.abstract DOI: 10.1136/gut.2003.037747 PMID 15479682 PMCID PMC1774300 Google Académico Microsoft Académico
15. Henker J, Laass MW, Blokhin
BM, Maydannik VG, Bolbot
YK, Elze M, et al. Probiotic Escherichia coli Nissle 1917 versus placebo for treating diarrhea of greater
than 4 days duration in infants and toddlers. Pediatr
Infect Dis J [Internet]. 2008;27(6):494-9. Disponible en: https://journals.lww.com/pidj/Fulltext/2008/06000/Probiotic_Escherichia_coli_Nissle_1917_Versus.3.aspx DOI: 10.1097/INF.0b013e318169034c PMID 18469732 Google Académico Microsoft Académico
16. Matthes H, Krummenerl T, Giensch
M, Wolff C, Schulze J. Clinical trial: probiotic treatment of acute distal
ulcerative colitis with rectally administered Escherichia coli Nissle 1917 (EcN). BMC Complement
Altern Med [Internet]. 2010;10(1):13. Disponible en: https://doi.org/10.1186/1472-6882-10-13 DOI: 10.1186/1472-6882-10-13 PMID 20398311 PMCID PMC2861635 Google Académico Microsoft Académico
17. Guarner F. Microbiota intestinal y enfermedades inflamatorias del intestino.
Gastroenterol Hepatol [Internet]. 2011;34(3):147-54. Disponible en: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0210570511000379 DOI: 10.1016/j.gastrohep.2010.11.009 PMID 21377761 Google Académico Microsoft Académico
18. Neufeld KM, Kang N,
Bienenstock J, Foster JA. Reduced anxiety-like behavior and central neurochemical
change in germ-free mice. Neurogastroenterol Motil [Internet]. 1 de marzo de
2011;23(3):255-e119. Disponible en: https://doi.org/10.1111/j.1365-2982.2010.01620.x DOI: 10.1111/j.1365-2982.2010.01620.x PMID 21054680 Google Académico Microsoft Académico
19. Bravo JA, Forsythe
P, Chew M V, Escaravage E, Savignac HM, Dinan
TG, et al. Ingestion of Lactobacillus strain regulates emotional
behavior and central GABA receptor expression in a mouse via the vagus nerve. Proc Natl
Acad Sci [Internet]. 20 de septiembre de
2011;108(38):16050-16055. Disponible en: http://www.pnas.org/content/108/38/16050.abstract DOI: 10.1073/pnas.1102999108 PMID 21876150 PMCID PMC3179073 Google Académico Microsoft Académico
20. Moreno X, Santamaria G, Sánchez R, et al. Disbiosis aeróbica y síntomas gastrointestinales y
conductuales en niños con trastorno del espectro autista. Acta Científica la Soc Venez Bioanalistas Espec. 2018; 21(2): 36-44.
21. Moreno X, Olivares A, Sánchez R, Santamaría G, Garcés
F, Márquez A, et al. Disbiosis en niños con Trastorno Autista antes y después
de un tratamiento biológico y nutricional. Arch Ven Ped Puercult. [Internet]. 2019;
82(1):15-20. Disponible en: http://www.svpediatria.org/repositorio/publicaciones/2019/AVPP%2082-1.pdf
22. Adams JB, Johansen
LJ, Powell LD, Quig D, Rubin RA. Gastrointestinal flora and gastrointestinal status in
children with autism – comparisons to typical children and correlation with
autism severity. BMC Gastroenterol [Internet]. 2011;11(1):22. Disponible en: https://doi.org/10.1186/1471-230X-11-22 DOI: 10.1186/1471-230X-11-22 PMID 21410934 PMCID PMC3072352 Google Académico Microsoft Académico
23. Weidinger S, Beck LA, Bieber T, Kabashima K, Irvine AD.
Atopic dermatitis. Nat Rev Dis Prim [Internet]. 2018;4(1):1. Disponible en: https://doi.org/10.1038/s41572-018-0001-z DOI: 10.1038/s41572-018-0001-z PMID 29930242
24. Ash C. Bacterial
involvement in autoimmunity. Science [Internet]. 9 de marzo
de 2018;359(6380):1114-1116. Disponible en: http://science.sciencemag.org/content/359/6380/1114.13.abstract DOI: 10.1126/science.359.6380.1114-m Google Académico Microsoft Académico
25. Garn H, Neves JF, Blumberg RS, Renz H. Effect of barrier microbes on
organ-based inflammation. J Allergy Clin Immunol [Internet]. 1 de junio de 2013;131(6):1465-78.
Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.jaci.2013.04.031 DOI: 10.1016/j.jaci.2013.04.031 PMID 23726530 PMCID PMC4592166 Google Académico Microsoft Académico
26. Lepage P, Häsler R, Spehlmann ME, Rehman A, Zvirbliene A, Begun A, et al. Twin study indicates loss of
interaction between microbiota and mucosa of patients with ulcerative colitis. Gastroenterology
[Internet]. 1 de julio de 2011;141(1):227-36.
Disponible en: https://doi.org/10.1053/j.gastro.2011.04.011 DOI: 10.1053/j.gastro.2011.04.011 PMID 21621540 Google Académico Microsoft Académico
27. Li X-X, Wong GL-H,
To K-F, Wong VW-S, Lai LH, Chow DK-L, et al. Bacterial microbiota profiling in
gastritis without Helicobacter pylori infection or non-steroidal anti-inflammatory
drug use. PLoS One [Internet]. 24 de noviembre de 2009;4(11):e7985. Disponible en: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0007985 DOI: 10.1371/journal.pone.0007985 PMID 19956741 PMCID PMC2776972 Google Académico Microsoft Académico
28. Valverde-Molina J, Valverde-Fuentes J. La disbiosis
microbiana como origen precoz del asma. Rev Asma [Internet].
2018;3(2):36-45. Disponible en: https://www.separcontenidos.es/revista3/index.php/revista/article/view/138/185 Google Académico Microsoft Académico
29. Duboc H, Rainteau D, Rajca
S, Humbert L, Farabos D, Maubert
M, et al. Increase in fecal primary bile acids and dysbiosis in patients with
diarrhea-predominant irritable bowel syndrome. Neurogastroenterol
Motil [Internet]. 1 de junio
de 2012;24(6):513-e247. Disponible en: https://doi.org/10.1111/j.1365-2982.2012.01893.x DOI: 10.1111/j.1365-2982.2012.01893.x PMID 22356587 Google Académico Microsoft Académico
30. Marotz CA, Zarrinpar A. Treating obesity and
metabolic syndrome with fecal microbiota transplantation. Yale J Biol Med [Internet]. septiembre
de 2016;89(3):383-8. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5045147/ PMID 27698622 PMCID PMC5045147 Microsoft Académico
31. Patterson E, Ryan
PM, Cryan JF, Dinan TG, Ross RP, Fitzgerald GF, et al.
Gut microbiota, obesity and diabetes. Postgrad Med J [Internet]. 1 de mayo de
2016;92(1087):286-300. Disponible en: http://pmj.bmj.com/content/92/1087/286.abstract DOI: 10.1136/postgradmedj-2015-133285 PMID 26912499 Google Académico Microsoft Académico
32. Auchtung TA, Fofanova TY, Stewart CJ, Nash AK, Wong
MC, Gesell JR, et al. Investigating colonization of the healthy adult
gastrointestinal tract by fungi. mSphere [Internet].
25 de abril de 2018;3(2):e00092-18.
Disponible en: http://msphere.asm.org/content/3/2/e00092-18.abstract DOI: 10.1128/mSphere.00092-18 PMID 29600282 PMCID PMC5874442 Google Académico Microsoft Académico
Contribución
de los Autores
MCX: conceptualización, metodología, validación, análisis
formal, investigación, redacción-revisión y edición. VGAA: metodología, análisis formal, investigación, redacción-preparación del
borrador original. NBML: validación, análisis formal. MEC, LBCK, MDAC y GDMF: análisis formal.
©2020. Los Autores. Kasmera. Publicación del Departamento de Enfermedades
Infecciosas y Tropicales de la Facultad de Medicina. Universidad del Zulia.
Maracaibo-Venezuela. Este es un artículo de acceso abierto
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