Si has seguido todos los blogs de Bifidice hasta ahora, habrás notado que la microbiota intestinal, ese complejo ecosistema compuesto por billones de microorganismos que habitan en nuestro tracto gastrointestinal, desempeña un papel crucial en el funcionamiento de diversos sistemas del cuerpo humano, especialmente el sistema inmune.
La microbiota intestinal no solo contribuye a la digestión y absorción de nutrientes, sino que también actúa como una barrera protectora contra patógenos y participa activamente en la modulación del sistema inmune. Esta relación es fundamental para mantener una vida saludable, y existe una gran cantidad de evidencia que muestra cómo el desbalance de la microbiota intestinal puede perjudicar severamente la salud humana y animal. En este blog, te explicamos cómo y por qué esta sinergia es tan vital para nuestro bienestar.
¿Cómo es que el sistema inmune está en el intestino?
Antes de profundizar en las relaciones entre el sistema inmunológico y la microbiota intestinal, es fundamental comprender cómo el tracto gastrointestinal interactúa con las células del sistema inmune. Aunque no lo parezca, el intestino alberga una gran cantidad de células inmunológicas. De hecho, algunos estudios sugieren que cerca del 70% de las células plasmáticas que producen anticuerpos, como los linfocitos B, se encuentran en esta región [1].
En el tejido intestinal se encuentran múltiples tipos de células del sistema inmune que colaboran tanto en la respuesta inmune innata como en la adaptativa. La respuesta inmune innata es rápida y no específica, actuando contra todo tipo de infecciones sin generar memoria inmunitaria. Por otro lado, la respuesta inmune adaptativa es más lenta pero altamente específica, permitiendo al sistema inmune almacenar información y mejorar la eficacia de futuras respuestas contra patógenos conocidos [2][3]. Debido a que estas células están continuamente expuestas a antígenos, principalmente derivados de los alimentos, así como a microorganismos de la microbiota intestinal, el sistema inmune se mantiene en constante entrenamiento. Este proceso es especialmente crucial durante los primeros años de vida [4].
Conoce un poco más acerca del impacto de la microbiota materna en los recién nacidos aquí.
Además de lo anterior, existen muchas otras maneras en la cual ambos sistemas biológicos interactúan, y como es ya habitual en estos blogs, existe un intermediario muy importante: la microbiota intestinal.
El valor real de la microbiota en el sistema inmune
Los microorganismos de la microbiota intestinal interactúan con el sistema inmune gracias a múltiples mecanismos metabólicos de gran complejidad. En este blog mencionaremos algunos de los aspectos clave de estas interacciones.
La barrera mucosa del intestino
En el intestino delgado la barrera mucosa, una defensa física crucial, es producida por las células residentes del tejido intestinal [5]. Esta barrera es esencial para mantener la homeostasis y prevenir el paso no deseado de bacterias y sus metabolitos a través de la capa epitelial del intestino. La desestabilización de la barrera mucosa puede provocar una respuesta inmune alterada y desencadenar enfermedades inflamatorias del intestino y la enfermedad de Crohn [6][7].
El equilibrio de los microorganismos en la microbiota intestinal puede determinar la integridad de la mucosa intestinal. Ciertas especies de bacterias pueden influir en las células del intestino, facilitando la producción de componentes de la mucosa, como la mucina. Por otro lado, se conoce que la disbiosis (desequilibrio del balance de microorganismos en la microbiota intestinal) puede dañar gravemente esta barrera [8].
Productos metabólicos
Múltiples microorganismos de la microbiota intestinal como Bifidobacterium bifidum procesan proteínas y carbohidratos complejos, generando vitaminas y otros nutrientes que facilitan la “comunicación” entre las células epiteliales intestinales y las células inmunes, influyendo en la respuesta inmune.
Uno de los metabolitos más importantes relacionados con la microbiota intestinal es la producción de ácidos grasos de cadena corta (SCFAs) [9]. Este grupo de metabolitos, comparables al abono en un jardín, incluye butirato, acetato y formato, y son producidos por diversos microorganismos. Los SCFAs son esenciales para regular la respuesta inmune y mantener la integridad de la barrera mucosa [10].
El desarrollo de las células inmunes
Además, la producción de ácidos grasos de cadena corta (SCFAs) por parte de microorganismos beneficiosos puede regular la función de las células de la respuesta inmune innata y ayudar en la diferenciación y regulación de las células de la respuesta inmune adaptativa [11][12]. Diversos tipos de células del sistema inmune, como los linfocitos T y B y las células dendríticas, se benefician de la presencia de la microbiota y pueden “entrenarse” tanto mediante las moléculas liberadas por la microbiota como por los propios microorganismos [13][14].
Otra razón para amar a las bacterias probióticas
Afortunadamente, los mecanismos mencionados anteriormente se aplican perfectamente en la incorporación de Bifidobacterias en la dieta como bacterias probióticas. Microorganismos como Bifidobacterium bifidum, capaces de restablecer el equilibrio de la microbiota intestinal, pueden ayudar a reforzar el sistema inmune. Estas bacterias son especialmente valiosas en la producción de ácidos grasos de cadena corta y en el entrenamiento de células inmunes, como los linfocitos T+
Aunque aún no se conocen todos los mecanismos específicos de interacción, en Bifidice estamos comprometidos con validar científicamente el uso y consumo de esta cepa bacteriana en múltiples matrices alimentarias, favoreciendo el sistema inmune y mejorando la salud de miles de familias.
Referencias
[1] Sender, R., Weiss, Y., Navon, Y., Milo, I., Azulay, N., Keren, L., Fuchs, S., Ben-Zvi, D., Noor, E., & Milo, R. (2023). The total mass, number, and distribution of immune cells in the human body. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 120(44), e2308511120. https://doi.org/10.1073/pnas.2308511120
[2] Yurakova, T. R., Gorshkova, E. A., Nosenko, M. A., & Drutskaya, M. S. (2024). Metabolic adaptations and functional activity of macrophages in homeostasis and inflammation. Biochemistry (Moscow), 89(5), 817-838. https://doi.org/10.1134/S0006297924050043
[3] Semmes, E. C., Chen, J.-L., Goswami, R., Burt, T. D., Permar, S. R., & Fouda, G. G. (2021). Understanding early-life adaptive immunity to guide interventions for pediatric health. Frontiers in Immunology, 11, 595297. https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.595297
[4] France, M. M., & Turner, J. R. (2017). The mucosal barrier at a glance. Journal of Cell Science, 130(2), 307–314. https://doi.org/10.1242/jcs.193482
[5] Coskun, M. (2014). Intestinal epithelium in inflammatory bowel disease. Frontiers in Medicine (Lausanne), 1, 24. https://doi.org/10.3389/fmed.2014.00024
[6] Quansah, E., Gardey, E., Ramoji, A., Meyer-Zedler, T., Goehrig, B., Heutelbeck, A., Hoeppener, S., Schmitt, M., Waldner, M., Stallmach, A., & Popp, J. (2023). Intestinal epithelial barrier integrity investigated by label-free techniques in ulcerative colitis patients. Scientific Reports, 13(1), 2681. https://doi.org/10.1038/s41598-023-29649-y
[7] Hou, K., Wu, Z.-X., Chen, X.-Y., Wang, J.-Q., Zhang, D., Xiao, C., Zhu, D., Koya, J. B., Wei, L., Li, J., & Chen, Z.-S. (2022). Microbiota in health and diseases. Signal Transduction and Targeted Therapy, 7(1), 135. https://doi.org/10.1038/s41392-022-00974-4
[8] Yao, Y., Cai, X., Fei, W., Ye, Y., Zhao, M., & Zheng, C. (2022). The role of short-chain fatty acids in immunity, inflammation and metabolism. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 62(1), 1-12. https://doi.org/10.1080/10408398.2020.1854675
[9] Venegas, D. P., De la Fuente, M. K., Landskron, G., González, M. J., Quera, R., Dijkstra, G., Harmsen, H. J. M., Faber, K. N., & Hermoso, M. A. (2019). Short Chain Fatty Acids (SCFAs)-Mediated Gut Epithelial and Immune Regulation and Its Relevance for Inflammatory Bowel Diseases. Frontiers in Immunology, 10, 277. https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.00277
[10] Kim, C. H. (2021). Control of lymphocyte functions by gut microbiota-derived short-chain fatty acids. Cellular & Molecular Immunology, 18(5), 1161-1171. https://doi.org/10.1038/s41423-020-00625-0
[11] Ma, W., Mao, Q., Xia, W., Dong, G., Yu, C., & Jiang, F. (2019). Gut microbiota shapes the efficiency of cancer therapy. Frontiers in Microbiology, 10, 1050. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.01050
[12] Kamada, N., & Núñez, G. (2013). Role of the gut microbiota in the development and function of lymphoid cells. Journal of Immunology, 190(4), 1389–1395. https://doi.org/10.4049/jimmunol.1203100
[13] Ruiz, L., Delgado, S., Ruas-Madiedo, P., Sánchez, B., & Margolles, A. (2017). Bifidobacteria and their molecular communication with the immune system. Frontiers in Microbiology, 8, 2345. https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.02345