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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

Salud por asfixia.

Salud por asfixia

La investigación reciente sobre la comunidad bacteriana que habita nuestro intestino, la llamada microbiota, o flora intestinal, nos ha hecho más conscientes de su importancia para nuestra salud. Las diversas especies de bacterias que conforman la microbiota deben encontrarse en unas proporciones equilibradas para que resulten beneficiosas. El desequilibrio en las especies bacterianas de la flora se ha visto asociado con enfermedades crónicas graves, como cáncer colorrectal, obesidad, diabetes, artritis, asma, enfermedades cardiovasculares y desórdenes neurológicos. Como vemos, la flora intestinal no solo afecta al intestino.

Los estudios han revelado que las bacterias más beneficiosas de la flora son las estrictamente anaeróbicas, es decir, las que no son capaces de utilizar el oxígeno para conseguir energía metabólica. En otras palabras, estas bacterias obtienen energía obligatoriamente de los procesos de fermentación, y precisamente por ello nos resultan beneficiosas. Sin embargo, la flora intestinal contiene también bacterias anaeróbicas facultativas, es decir, bacterias que tienen la capacidad de conseguir energía por fermentación en ausencia de oxígeno, pero que son capaces de utilizar el oxígeno con preferencia si este se encuentra disponible, lo que conduce a que dejen de usar la fermentación como fuente de energía.

Lo anterior suscita algunas preguntas obvias. Una de ellas es cómo sabe el sistema inmunitario qué bacterias son anaeróbicas y cuáles no, para permitir el crecimiento de las primeras, pero impedir el de las segundas. Otra pregunta obvia es cómo consigue el intestino un entorno carente de oxígeno y favorable a las bacterias anaeróbicas, cuando estamos respirando oxígeno a cada momento y este es transportado por la sangre a todos los tejidos, también al intestino.
El intestino está principalmente poblado por bacterias anaeróbicas porque en su interior hay muy escaso nivel de oxígeno. Estudios recientes han revelado que las células de la superficie del colon, en condiciones normales, consumen una enorme cantidad de oxígeno en su metabolismo. Este consumo de oxígeno es favorecido por algunos de los productos de fermentación producidos por las bacterias anaeróbicas, entre ellos el ácido butírico, similar al acido acético del vinagre, pero con dos átomos de carbono más. El ácido butírico es rápidamente catabolizado para obtener energía, lo que consume casi todo el oxígeno transportado al intestino por la sangre. Muy poco o nada llega a través del tuvo digestivo propiamente dicho. Esto consigue que el interior del colon posea menos de un 0,1% de oxígeno, en comparación con el 21% de oxígeno de la atmósfera. En esas condiciones asfixiantes solo los organismos anaerobios, obligados o facultativos, pueden vivir.

Lo anterior implica que cualquier cambio que afecte negativamente a las bacterias que producen acido butírico impedirá que el colon consuma tanto oxígeno y permitirá que este se acumule en su interior. Por ejemplo, un cambio radical de dieta, o un tratamiento con antibióticos, pueden afectar negativamente la generación de acido butírico por la flora. En estas condiciones, el oxígeno aumenta y los organismos anaeróbicos facultativos comienzan a utilizarlo, a dejar de usar la fermentación como fuente de energía, y a crecer a mayor velocidad, lo que acaba por conducir a un desequilibrio en la composición bacteriana de la flora intestinal.

Este nuevo conocimiento sobre la dinámica de la microbiota intestinal puede conducir a nuevos tratamientos para enfermedades causadas por un desequilibro de la flora mediante la restauración de un ambiente exento de oxígeno en el colon, lo cual, entre otras posibilidades, podría tal vez conseguirse de manera muy simple mediante la administración de ácido butírico. Habrá que esperar a nuevas investigaciones y ensayos clínicos para comprobar si esta posibilidad se convierte o no en una realidad.

Referencia:

Y. Litvak et al., Colonocyte metabolism shapes the gut microbiota. Science 362, eaat9076 (2018). DOI: 10.1126/science.aat9076.

Más información en el Blog de Jorge Laborda.

Obras de divulgación de Jorge Laborda

Quilo de Ciencia Volumen I. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen II. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen III. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen IV. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen V. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen VI. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen VII. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen VIII. Jorge Laborda

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