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FACULTAD DE FARMACIA UNIVERSIDAD COMPLUTENSE TRABAJO FIN DE GRADO “Microbioma humano y enfermedad ósea.” Autor: Selene de Dios Velázquez Tutor: Francisco Javier Arroyo Nombela Convocatoria: Junio 2018 Este trabajo tiene una finalidad docente. La Facultad de Farmacia no se hace responsable de la información contenida en el mismo.

“Microbioma humano y enfermedad ósea.”147.96.70.122/Web/TFG/TFG/Memoria/SELENE DE DIOS... · expresión reducida de receptores tipo Toll (TLR) y del complejo mayor de histocompatibilidad

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FACULTAD DE FARMACIA

UNIVERSIDAD COMPLUTENSE

TRABAJO FIN DE GRADO

“Microbioma humano y enfermedad ósea.”

Autor: Selene de Dios Velázquez

Tutor: Francisco Javier Arroyo Nombela

Convocatoria: Junio 2018

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ÍNDICE

1. Resumen……………………………………………………….pág. 3

2. Introducción y Antecedentes…………………………………pág. 3

3. Objetivos……………………………………………………....pág. 5

4. Metodología……………………………………………………pág. 5

5. Resultados y Discusión………………………………………..pág. 6

6. Conclusiones…………………………………………………..pág. 17

7. Bibliografía……………………………………………………pág. 18

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1 .RESUMEN

El estudio del microbioma intestinal poder analizar y caracterizar la microbiota a través de su

perfil genético está siendo uno de los objetivos de mayor relevancia dentro de la comunidad

científica.

Determinar la composición de la microbiota normal es fundamental para poder relacionar

situaciones de disbiosis (cambios en la composición de la comunidad microbiona) con

diferentes patologías como obesisdad, diabetes tipo I y enfermedades inflamatorias.

En esta revisión se analizan temas generales del microbioma y el impacto que éste tiene en el

desarrollo y prevención de algunas patologías óseas como son la artritis reumatoide, la

oteoartritis y la osteoporosis.

2. INTRODUCCIÓN Y ANTECEDENTES

La microbiota es el conjunto de microorganismos vivos que residen en las diferentes zonas

del cuerpo humano, y los genes que codifican constituyen el microbioma. Forman una

compleja comunidad que está formada por bacterias, virus, hongos, y al menos, una arquea.

Todos ellos interaccionan entre sí y con el hospedador, teniendo de este modo, un gran

impacto tanto en la salud como en la fisiología de éste (1).

El término “microbioma”, desarrollado por Joshua Lederberg, premio Nobel de Medicina en

1958, hace referencia a todos los microorganismos, sus genomas y sus interacciones con el

entorno que les rodea (2).

La microbiota intestinal está formada principalmente por bacterias de las divisiones

Basteroidetes y Firmicutes (1). La comunidad microbiana presenta una gran variabilidad

interindividual, sin embargo, en la mayoría de los individuos ésta se puede clasificar en tres

variantes o “enterotipos” en función del género dominante (Bacteroides, Prevotella o

Ruminococcus) (3).

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A pesar de que la microbiota intestinal se conoce desde hace mucho tiempo, la gran mayoría

de los microorganismos no eran cultivables a nivel de laboratorio y, por lo tanto, su estudio

fue limitado hasta que se desarrollaron las técnicas basadas en ADN (4). Ha sido la tecnología

genómica (análisis de genomas a gran escala) la que nos pone en una perspectiva clara lo que

representa ese conjunto de microorganismos que albergamos (8).

La técnica de alto rendimiento más antigua para estudiar la ecología microbiana es secuenciar

el gen 16S ARNr altamente conservado, también conocido como perfil del gen 16S (5).

Antiguamente, este gen se amplificaba con cebadores bacterianos universales, y las

secuencias individuales se clonaban y se determinaban usando las técnicas de secuenciación

de Sanger (4). El ARN ribosómico 16S (16S ARNr) es un componente de la subunidad 30S

de los ribosomas procarióticos, cuyas regiones están altamente conservadas entre diferentes

especies de bacterias. Este gen es, por lo tanto, útil para estudios filogenéticos ya que los

cebadores PCR universales dirigidos a estas regiones conservadas pueden usarse para

amplificar dicho gen y conseguir la secuencia de nucleótidos completa del ARNr 16S sin

conocimiento previo de las especies bacterianas que hay presentes (6). La principal limitación

es que no proporciona información respecto a microorganismos no bacterianos (4).

Dentro de la tecnología genómica son los estudios metagenóicos los que nos dan cuenta del

microbioma. Estos estudios, en los que se utilizan técnicas de secuenciación de alto

rendimiento del ADN (High-troughput DNA sequencing), proporcionan una imagen mucho

más amplia y compleja de las poblaciones microbianas (4). Los datos obtenidos de la

secuencia de ADN se utilizan para evaluar a la comunidad microbiana de dos formas: el perfil

taxonómico, que responde a la pregunta "¿quién está presente en la comunidad?", y el perfil

funcional, que responde a "¿qué podrían estar haciendo? (7).

En el año 2008 comenzó un notable esfuerzo científico para caracterizar el microbioma

humano, es decir, para analizar y describir la microbiota humana a través de su rastro

genómico (8).

Gracias al desarrollo de estas nuevas técnicas de análisis y a proyectos a gran escala como el

MetaHIT (a nivel europeo y centrado en la microbiota del tracto intestinal) y el Proyecto del

Microbioma Humano (HMP), el repertorio de microorganismos conocidos en el cuerpo

humano y en el ambiente ha aumentado (4).

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El HMP, lanzado por el NIH (National Institutes for Health) en el año 2007, tiene dos

objetivos fundamentales: caracterizar la microbiota “normal” en individuos sanos y analizar el

papel de dichos microorganismos en la salud y en la enfermedad humanas (6).

De este modo, el objetivo de estos proyectos en torno al microbioma humano es el de

establecer la relación entre microbiota y salud, en qué medida las alteraciones están

relacionadas con la enfermedad y cómo se puede contribuir interviniendo sobre la microbiota

a desarrollar determinadas terapias (8).

El microbioma humano añade, por tanto, una nueva dimensión a la individualidad en la

valoración del estado de salud y en el tratamiento de patologías (8).

3. OBJETIVOS

1. Comprobar el vínculo entre el microbioma humano y el hueso

2. Describir como posibles alteraciones de la microbiota (disbiosis) pueden contribuir al

desarrollo de enfermedades a nivel óseo como la artritis reumatoide (AR), osteoartritis (OA) y

osteoporosis postmenopaúsica (PMO).

3. Describir nuevas líneas de prevención y tratamiento para evitar el desarrollo y/o avance de

la enfermedad.

4. METODOLOGÍA

Se trata de una revisión bibliográfica en la que se ha buscado información en bases de datos

informatizadas. Las fuentes utilizadas para la búsqueda de artículos y revistas de divulgación

científica son:

PubMed: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/

Elsevier

Scientific American (revista): https://www.scientificamerican.com/

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Gut Microbiotal for Healt: http://www.gutmicrobiotaforhealth.com/es/inicio/

Las palabras clave empleadas para acotar la búsqueda de información han sido: microbiome,

human microbiome, microbiota, osteoimmunology, gut microbiota, bone, osteoarthritis,

osteoporosis, metagenomics, immune system and gut microbiota, rheumatoid arthritis.

5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Desarrollo de la microbiota intestinal.

La composición de la microbiota intestinal evoluciona a lo largo de la vida del ser humano,

desde el nacimiento hasta la edad adulta, y al mismo tiempo, está influenciada por múltiples

factores del entorno (9).

El tracto gastrointestinal (TGI) del feto es estéril hasta el nacimiento, momento en el cual el

recién nacido comienza a ser colonizado (Figura 1).

En función del tipo de nacimiento (cesárea o parto vaginal), la microbiota puede provenir de

la piel de la madre (Staphylococcus, Corynebacterium, Propionibacerium sp) o de la vagina

(Lactobacillus, Prevotella, Sneathia sp). Durante las primeras semanas de vida, la actividad

de los receptores tipo Toll (TLR) está disminuida (1). Este tipo de receptores se expresan en

las células presentadoras de antígeno (APC) donde participan en el reconocimiento de

patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP) (9). Por eso, al no estar plenamente

activos se permite el desarrollo de una comunidad bacteriana estable en el TGI (1).

Con la introducción de comida sólida, la diversidad microbiana aumenta y se establecen los

microorganismos que prevalecerán durante el estado adulto (principalmente Bacteroidetes y

Firmicutes) (1).

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Figura 1. Desarrollo de la microbiota desde el nacimiento hasta la edad adulta. Cell 148, 2012 Elsevier Inc.

Published by Elsevier Inc.

Al mismo tiempo que esto ocurre, el sistema inmune comienza a madurar y a diferenciar entre

la microbiota comensal y la patógena (9).

Una vez que la comunidad bacteriana es estable, se establece un equilibrio dinámico con

diferentes especies bacterianas que compiten e interactúan entre sí y con el sistema inmune

del hospedador (18). A partir de aquí, cualquier desequilibrio en su composición (disbiosis)

se puede asociar al desarrollo de algunas enfermedades como obesidad, diabetes tipo 2,

enfermedad inflamatoria intestinal o incluso enfermedades de tipo autoinmune como la artritis

reumatoide (1).

Relación de la microbiota y el sistema inmune.

La interacción entre la microbiota intestinal y el sistema inmune tiene un papel central tanto

en la maduración del mismo durante el periodo postnatal, como en su modulación durante el

resto de la vida del individuo. Es por esto, que situaciones de disbiosis podrían influir en el

desarrollo de enfermedades caracterizadas por una desregulación inmune como pueden ser

alergias, enfermedades autoinmunes y enfermedades inflamatorias (10).

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Se sabe que la microbiota intestinal puede interactuar con células no enterales como las

células inmunes, las células dendríticas y los hepatocitos, produciendo moléculas como

ácidos grasos de cadena corta, derivados de indol, poliaminas y ácido biliar secundario. Los

receptores para algunas de estas moléculas se expresan en células inmunitarias y modulan la

diferenciación de células T efectoras y reguladoras: esta es la razón por la cual situaciones

de disbiosis se correlacionan con varias enfermedades autoinmunes, metabólicas y

neurodegenerativas (10).

Para estudiar la relación entre el sistema inmune y la microbiota se han empleado modelos

experimentales en los que se utilizan roedores libres de microorganismos (animales

gnotobiótiocos) criados en condiciones estériles. Los animales libres de microorganismos

proporcionan información importante en cuanto al efecto de la microbiota en el sistema

inmune del hospedador. El desarrollo del tejido linfoide asociado al intestino (GALT), que

constituye la primera línea de defensa en la mucosa intestinal con la producción de IgA, es

defectuoso en este tipo de animales (11). Además, los nódulos linfáticos mesentérico y

esplénico y las placas de Peyer tienen un tamaño menor (10), y el grosor de la lámina propia

intestinal también es menor en comparación con ratones con microbiota (11). Debido a esto,

el número de células CD4+ y de IgA es reducido.

En estos roedores se ha observado también como las células epiteliales intestinales tienen una

expresión reducida de receptores tipo Toll (TLR) y del complejo mayor de

histocompatibilidad II, involucrados en la detección de patógenos y en la presentación de

antígenos respectivamente. De este modo, la contribución de la microbiota al desarrollo y

funcionamiento del sistema inmune parece ser fundamental (11).

Otro hecho que sostiene la importancia de la microbiota en la función inmune es que la

colonización por Bacteroides fragilis o la exposición a su lipopolisacárido A en estos

animales, hace que se restablezcan los niveles de células CD4+ a niveles normales (4),

protegiendo frente al desarrollo de enfermedades autoinmunes (11).

A pesar de esto, la activación del sistema inmune por parte de los microorganismos no

siempre resulta beneficiosa (4). En modelos animales con artritis reumatoide (AR), la

enfermedad está disminuida en ratones libres de gérmenes debido a que las células Th17

(proinflamatorias) están disminuidas. Cuando estos animales son colonizados por bacterias

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filamentosas segmentadas (SFB), el fenotipo artrítico se restaura debido a que aumenta la

diferenciación y la función de las células Th17 (10).

Hablando de microorganismos específicos, se ha propuesto una relación entre el desarrollo de

AR en pacientes predispuestos y la presencia de Prevotella. En concreto Prevotella copri se

ha asociado a un mayor riesgo de AR, mientras que Prevotella histicola parece inhibir el

desarrollo de dicha patología (10).

Influencia de la microbiota en enfermedades no infecciosas.

Las enfermedades de tipo autoinmune son el resultado de una desregulación del sistema

inmune. Este tipo de enfermedades como la esclerosis múltiple, diabetes tipo I y artritis

reumatoides están aumentando en la población occidental, lo que sugiere posibles alteraciones

en los factores ambientales que regulan el sistema inmune adaptativo (11). En este trabajo nos

vamos a centrar en la Artritis Reumatoide como enfermedad autoinmune y relacionada con el

microbioma humano.

La AR es una enfermedad crónica, incapacitante e incurable que se caracteriza por ser un

trastorno autoinmune genético complejo. Aunque los genes contribuyen a la susceptibilidad

de tener la enfermedad, se necesita la interacción entre los factores genéticos y ambientales

para que se manifieste (6). Se ha demostrado que ciertas cepas microbianas intestinales

inhiben o atenúan las respuestas inmunes en modelos experimentales de AR (10), lo que

sugiere que especies específicas entre las bacterias comensales intestinales pueden

desempeñar un papel patogénico o protector en el desarrollo de la AR (12).

Nuevos conocimientos de los análisis basados en la secuencia de ADN de las comunidades

microbianas intestinales y un renovado interés en la inmunología de la mucosa sugieren que el

microbioma representa un factor ambiental importante que podría influir en el desarrollo de

dicha enfermedad. (6).

Cambios en la alimentación o el uso generalizado de antibióticos tienen como resultado una

alteración en la composición de la microbiota “normal”, también llamado disbiosis. Este

estado alterado, puede afectar a la autoinmunidad del hospedador (Figura 2). Este

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Además, en estudios con animales libres de microorganismos al tener un número reducido de

Th17 no desarrolla la artritis reumatoide (que cursa con inflamación a nivel articular). La

respuesta inflamatoria en la artritis reumatoide es promovida por las células Th17. A

diferencia de éstas, las Treg se encargan de controlar esa inflamación. Esto sugiere que los

efectos de la microbiota intestinal a nivel del sistema inmune adaptativo se extienden más allá

del trato gastrointestinal para influir en el desarrollo de enfermedades autoinmunes que

aparentemente no están relacionadas con infecciones microbianas (11).

Figura 2. Disbiosis, alteración del genoma humano y de la respuesta inflamatoria. Ciencia. 2010, 330 (6012):

1768-1773.

La composición del microbioma humano contribuye al equilibrio entre las células T

reguladoras (Treg) y las proinflamatorias (Th17). En un microbioma sano (A), existe una

proporción adecuada de microorganismos pro y antiinflamatorio (SFB y B.fragilis,

respectivamente) que contribuyen al desarrollo normal de la respuesta inflamatoria. En este

escenario, a pesar de que el genoma humano presente mutaciones (representadas por la

estrella), la enfermedad no se manifiesta. Sin embargo, en situaciones de disbiosis (B,C) la

enfermedad autoinmune se puede desarrollar. Un aumento de los microorganismos

proinflamatorios como SFB, promueve la actividad de las células Th17, lo que tiene como

consecuencia la aparición de la patología. En este caso, de la artritis reumatoide (B).

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Se observa entonces, como este desequilibrio entre las células Th17 y las Treg conduce a la

autoinmunidad y a la manifestación de la enfermedad en una situación de disbiosis.

Cómo afecta el microbioma intestinal a órganos distantes y su relación con

enfermedades óseas.

Para evitar que la microbiota intestinal acceda a la lámina propia y al compartimento

sistémico existen múltiples mecanismos. Una barrera fisicoquímica compuesta de una capa de

moco espesa, proteínas antimicrobianas, y secreciones mucosas que contienen

inmunoglobulina A (IgA) se unen para minimizar el contacto entre los microbios comensales

en la luz intestinal y las células epiteliales intestinales que recubren la pared intestinal (6).

Estas células no constituyen solamente un límite anatómico, sino que también tienen

propiedades antibacterianas activas. Por ejemplo, las células epiteliales producen una variedad

de proteínas bactericidas como defensinas, catelicidinas y lectinas de tipo C.

Además, las células epiteliales presentan receptores tipo Toll (TLR) en su membrana celular,

que permiten el reconocimiento de PAMP (Patrones Moleculares Asociados a Patógenos), la

activación de la molécula adaptadora de señalización MyD88 (proteína 88 de respuesta

primaria de diferenciación mieloide) e inducción de respuesta inflamatoria (6).

Estudios sobre las interacciones entre hospedador y microorganismos han identificado varias

formas a través de las cuales, cambios en el microbioma pueden influir en órganos distantes.

Se han clasificado tres posibles modos de actuación: regulación de la absorción de nutrientes,

regulación del sistema inmune en el endotelio intestinal (expuesto anteriormente) y

traslocación a la circulación sistémica de los microorganismos y los PAMPs a través de la

barrera endotelial (13) (Figura 3).

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Figura 3. Mecanismos de actuación de la microbiota en órganos distantes. J Bone Miner Res. 2016;31(9): 1638–

1646.

La absorción de nutrientes en el intestino está regulada en cierta medida por la microbiota

intestinal. Alteraciones de la flora intestinal puede provocar una respuesta inflamatoria

excesiva en el revestimiento intestinal, impidiendo la absorción de nutrientes clave.

Adicionalmente, la flora intestinal produce un gran número de vitaminas usadas por el cuerpo,

donde se incluye la cobalamina (B12), biotina (B7), folato, tiamina (B1), piridoxal fosfato,

ácido pantoténico (B5), niacina (B3), vitamina K y tetrahidrofolato (18). Estas vitaminas

producidas por los microorganismos comensales actúan en los distintos órganos y

localizaciones del cuerpo humano, y tiene influencia en la función cardiovascular, el sistema

nervioso central y potencialmente en el sistema musculoesquelético (13).

La traslocación de microrganismos y de sus productos (los PMAP) a través del endotelio

intestinal es otro de los mecanismos a través del cual la microbiota puede influir en el hueso y

en la articulación (13), ya que pueden atravesar la barrera endotelial y llegar a dichas

localizaciones a través de la circulación sistémica (18.) Este

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Los PAMP, como son algunos componentes celulares bacterianos (lipopolisacárido,

peptidoglicano), la flagelina y el ADN bacteriano, son lo suficientemente pequeños como para

ser transportados a través de la barrera endotelial intestinal y entrar en la circulación

sistémica. Una vez ahí son distribuidos a otras localizaciones como el hueso donde pueden

activar respuestas inmunes innatas o adaptativas y desencadenar una inflamación local de la

zona (13).

En el hueso, los PAMP tienen un efecto directo sobre la remodelación ósea a través de la

estimulación de los diferentes tipos de receptores TLR. Estos son: TLR2 que responde al

peptidoglicano, TLR4 que se activa en presencia del lipopolisacárido, y TLR5 que se une a la

flagelina (13).

Además de dichos patrones moleculares, algunas bacterias de pequeño tamaño pueden cruzar

la barrera endotelial a través de un proceso conocido como traslocación bacteriana. En

individuos con un sistema inmune normal (completamente maduro y funcional), la

translocación bacteriana es rara, pero en estados de enfermedad, como por ejemplo en

situaciones de inflamación intestinal se produce un aumento de la permeabilidad intestinal

permitiendo que más bacterias crucen dicha barrera (18). Estas bacterias vivas serían

transportadas al hueso y a la articulación donde podrían estimular directamente a receptores

inmunes innatos presentes en las células locales (incluso sin establecerse nunca una infección

local de la zona (13).

Evidencia de la interacción hueso-microbioma

Como se ha hablado anteriormente, la presencia de SFB en el microbioma intestinal provoca

una expansión local de las células proinflamatorias Th17 (14) que luego migran a

compartimentos inmunes periféricos y activan a las células B productoras de anticuerpos

(Ac). La producción de estos Ac conduce a la destrucción de la articulación mediada por el

sistema inmune, teniendo como resultado el desarrollo de la artritis reumatoide (14).

Se ha comprobado como la composición de la microbiota intestinal y su manipulación puede

afectar a la salud ósea más allá del sistema inmune debido a la influencia de ésta en la

absorción del calcio y a la producción intestinal de serotonina (10).

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Análisis a posteriori del uso de Lactobacillus reuteri demostraron que el uso de este

probiótico en individuos sanos aumentaba los niveles séricos de 25-OH vitamina D, lo que

influía en la absorción de calcio y aportaba beneficios para la salud ósea (10).

Otro posible mecanismo a través del cual la microbiota intestinal aporta beneficios óseos es el

incremento en la absorción del calcio. Se sabe que mantener un balance positivo de calcio es

importante para alcanzar un buen nivel de masa ósea con el fin de proteger frente al desarrollo

de osteoporosis en la edad adulta. La ingesta dietética de fibra influye en la absorción del

calcio: después de que la fibra sea fermentada por la microbiota, se mejora la absorción de

calcio debido a la reducción del pH intestinal, esto reduce la formación de fosfatos de calcio e

incrementa la absorción de calcio y la producción de AGCC como el butirato. El efecto de los

AGCC es más complejo que el efecto del propio pH, de hecho, se ha demostrado que estos

ácidos incrementan el transporte de calcio a través de una cascada de señalización (10).

Otro mecanismo por el cual la microbiota influye en el hueso está mediado por la producción

intestinal de serotonina (5-HT), la cual actúa como un regulador de la masa ósea. Las células

enterocromafines del duodeno son las responsables de la síntesis de serotonina intestinal (g5-

HT), y esto está parcialmente modulado por la microbiota. Se sabe que la 5HT interacciona

con las células óseas, particularmente, disminuye la proliferación de los osteoblastos (células

óseas que sintetizan la matriz del hueso) a través de la activación de los receptores 5-HT1B en

los pre-osteoblastos (15). Estas observaciones sugieren que la regulación de la g5HT por la

GM podría ser una estrategia terapéutica potencial para mejorar la salud ósea. La figura 4

resume dichos mecanismos y cómo el hueso y la microbiota se relacionan a expensas del

sistema inmune.

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Figura 4. D’Amelio, P. & Sassi, F. Calcif Tissue Int (2018) 102: 415.

A parte de la artritis reumatoide, hay otras patologías óseas como la osteoartritis y la

osteoporosis que también podrían verse influenciadas por la acción de la microbiota intestinal.

La osteoartritis es una patología en la que se produce una degradación del cartílago que

recubre la articulación, de modo que aparece una fricción entre los huesos que cursa con

dolor, inflamación y pérdida de movilidad articular. Estudios recientes sugieren que las

interacciones entre la inflamación sistémica y la osteoartritis podrían estar reguladas por el

microbioma. Utilizando la desestabilización del menisco medial (técnica quirúrgica para

simular la fisiopatología de la osteoartritis en investigación) para inducir osteoartritis en

ratones, se vio como los animales con inflamación sistémica causada por obesidad inducida

por la dieta desarrollaron una degradación de la articulación más intensa que los ratones

delgados. Además de esto, el estudio mostró como el desarrollo de la osteoartritis en animales

con dietas altas en grasa podría prevenirse con el uso de prebióticos que modificasen la

microbiota intestinal (13).

Por otro lado, la osteoporosis es otra enfermedad esquelética en la que se produce una

disminución de la densidad ósea. Los huesos se vuelven más porosos, más frágiles y resisten

peor los golpes, produciéndose fracturas con mayor facilidad. Muchas de las condiciones

clínicas que están asociadas o que contribuyen al desarrollo de la osteoporosis también están

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relacionadas con cambios en la microbiota intestinal. Una serie de estudios preclínicos

sugirieron que el microbioma podía influir en la cantidad ósea, en lo referente a morfología y

densidad. Para estudiar esto, se han emplea do tres métodos: estudios con ratones libres de

microorganismos (los AGCC sintetizados por las bacterias median el efecto del microbioma

en el hueso ya que afectan a la circulación del IGF-1 condicionando de este modo el

crecimiento óseo), tratamiento crónico con antibióticos por vía oral para manipular la flora

intestinal (cambios en la microbiota como consecuencia de la administración de antibióticos

afectaban a la masa y densidad ósea) y, tratamiento con probióticos (13). El uso de

probióticos (microorganismos vivos que, administrados en cantidades adecuadas, confieren

un beneficio a la salud del que los toma), incluidas diferentes especies de Lactobacillus,

mostraron un efecto antiinflamatorio en el endotelio intestinal, lo que aportaba beneficios a

nivel óseo en cuanto a masa y densidad. En roedores, el tratamiento con probióticos redujo la

pérdida ósea asociada a ovariectomia y reguló la inflamación intestinal. (13).

Manipulación de la microbiota intestinal como posible terapia.

Manipular la composición de la microbiota intestinal se puede conseguir de diferentes formas

como con el uso antibióticos, cambios en los hábitos dietéticos y con el uso de prebióticos y

probióticos. Cambios en la composición de la microbiota podrían tener efectos en la salud

ósea (10).

Dentro de los probióticos, el más usado es Lactobacillus spp., el cual ha demostrado tener un

efecto antinflamatorio y protector en el hueso. Así, en algunas afecciones como la pérdida

ósea inducida por la periodontitis (pérdida del hueso de los maxilares en situaciones de

inflamación/infección de las encías) se ha propuesto el uso de probióticos como terapia

adyuvante (10) (16).

Los probióticos también se han estudiado por su efecto inmunomodulador (16). El uso de

Enterooccus faecium en modelos animales de artritis inducida, en combinación con

tratamiento con metrotexato, se observó una potenciación del efecto beneficioso del fármaco

y se evitó la pérdida de densidad ósea en las ratas artríticas (E.faecium cuando se administraba

sólo no tenía efecto significativo) (16). Este

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En la población geriátrica, la administración de Lactobacilus helveticus incrementó la

absorción de calcio (17).

Otro método para modificar la microbiota intestinal es el uso de prebióticos. Los prebióticos

son carbohidratos complejos y fibras que afectan a la composición y/o actividad de la

microbiota intestinal. (10). La acción bacteriana sobre los prebióticos genera metabolitos que

son los que tienen un efecto beneficioso en la salud del hospedador (16).

En los últimos años, el efecto de los prebióticos sobre la absorción intestinal del calcio se ha

estudiado tanto en modelos animales como humanos y se ha visto una mejora de la misma, lo

que se reflejaba en un incremento de la densidad ósea (10).

6. CONCLUSIONES

La microbiota intestinal se adquiere en el nacimiento y se va estableciendo en función de

factores externos. A pesar de que dicha microbiota es resistente a los cambios, hay situaciones

en los que su composición se ve alterada (disbiosis) y esto se manifiesta con el desarrollo de

diferentes patologíasy afecciones.

La microbiota tiene un papel fundamental en el desarrollo del sistema inmune, es por eso, que

los ensayos en modelos gnobióticos tienen la función inmune defectuosa.

Se han establecido tres mecanismos a través de los cuales los microorganismos pueden actuar

en órganos distantes (más allá del intestino): regulación de la absorción de nutrientes,

regulación del sistema inmune y traslocación bacteriana.

En relación a las patologías óseas, se ha visto como condiciones de disbiosis están

relacionadas con el desarrollo de la artritis reumatoide en pacientes predispuestos

genéticamente. La disbiosis provoca una alteración de la respuesta inflamatoria, actuando

como un factor desencadenante de la enfermedad.

La osteoartritis y la osteoporosis son dos enfermedades que también se ven influenciadas por

la acción microbiana, esto es así porque la microbiota interviene en la absorción del calcio y

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en la secreción de serotonina intestinal, ambos procesos involucrados en la obtención de masa

y densidad ósea.

Conociendo la relación de la microbiota con el hueso, y cómo situaciones de disbiosis parecen

estar vinculadas al desarrollo de algunas patologías, la manipulación de la misma podría

llegar a ser en el futuro una posible terapia en la prevención y/o tratamiento de dichas

afecciones. Sin embargo, para llegar a ello se necesitan más estudios en lo referente al

microbioma humano.

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