El tema de la microbiota intestinal está de moda. Pareciera que de repente, los científicos se dieron cuenta de la importancia vital que tienen esos pequeños seres que habitan en nuestras entrañas.
A través de millones de años de evolución, nos hemos ido adaptando, ellos a nosotros y nosotros a ellos.
¿Y cómo llegaron a estar en nuestros intestinos?
El tracto gastrointestinal, es decir, todo el sistema digestivo, que comienza en la boca y termina en el recto, es una puerta abierta al medio ambiente exterior.
Todo lo que nos metemos en la boca, ya sea para ingerirlo o para lo que sea, está lleno de microbios, virus y hongos. TODO.
Esos pequeños seres forman parte de la vida que habita en nuestro planeta. Y están en todas partes.
Nuestro cuerpo evolucionó para controlarlos hasta niveles que fueran seguros para nuestra salud e incluso, nuestra vida.
Para eso tenemos ácido clorhídrico en nuestro estómago. Para eso tenemos un sistema inmunitario que supera en estrategia y táctica a cualquier ejército del mundo.
Muchos de esos pequeños seres que fueron entrando a nuestro cuerpo a través de la boca llegaron para quedarse.
Es que, el lumen intestinal, ese espacio que hay dentro de las tripas, es el lugar ideal para que proliferen.
Allí llega la comida que ingerimos y que también es su comida.
Ya no tienen que esperar a que por cosas del azar lleguen a algún lugar donde consigan alimentos.
Estando allí solo tienen que esperar a que el humano que los contiene ingiera alguna comida para que ellos tengan su suministro.
Entonces un grupo de ellas se quedó con nosotros a través de la evolución humana. Miles, quizás millones de años.
Y ocurrió la simbiosis. Es decir, nos asociamos para beneficiarnos mutuamente.
Nosotros les proporcionamos la comida y ellos nos proporcionan sustancias que para ellas son desechos y para nosotros nutrientes, neurotransmisores e incluso, hormonas.
Por ejemplo, la vitamina K2, B12, B9, B7, GABA, serotonina y más.
El nivel de sinergia ha sido tan grande que algunas bacterias incluso llegaron a formar parte de nuestro organismo.
Son las que llamamos mitocondrias. Son las pequeñas plantas generadoras de energía de todas nuestras células.
Se han integrado a nosotros de manera tal que incluso las heredamos (vía materna) cuando nacemos.
El bebé en la placenta no tiene microorganismos en sus intestinos. Pero sí tiene mitocondrias en sus tejidos y órganos. Gracias a eso puede sobrevivir.
Las otras penetran en nuestro cuerpo apenas nacemos a través del canal del parto. Esa es la gran ventaja del parto natural sobre las cesáreas.
Nuestras madres nos comparten su reserva de microbios por contacto, cuando nacemos y durante la lactancia. Eso forma parte de la inmunidad adquirida. Es también una ventaja más que tiene la lactancia materna sobre la alimentación con fórmulas.
La cantidad y tipo de microbiota, es decir el conjunto completo de microorganismos que habitan en nuestro intestino, dependen de nuestra alimentación.
Proliferarán las que se alimentan de lo que comemos preferentemente.
Las otras, sobrevivirán si pueden, hasta que se acabe su suministro alimenticio.
Por ello, la microbiota intestinal de un vegano es radicalmente distinta a la de un carnívoro.
No digo que una sea mejor que la otra, solo que son diferentes.
Ahora bien, ¿qué tiene que ver la microbiota intestinal con los metales pesados?
Muchísimo. Ahora veremos.
Se acostumbra llamar metales pesados a algunos elementos de la tabla periódica (¿recuerdas las clases de química?) que son varias veces más densos que el agua, y que son sumamente tóxicos.
Los que principalmente se suele llamar así son al plomo (Pb), mercurio (Hg), arsénico (As) y al cadmio (Cd).
El arsénico no es realmente un metal, pero lo incluyeron allí por su gran toxicidad.
Hay más, pero éstos cuatro suelen ser los que se consiguen en mayor cantidad y frecuencia. Y suelen ser los más tóxicos.
Estudios epidemiológicos (1), sugieren que los metales pesados pueden influir en diversos trastornos metabólicos.
Fundamentalmente debido a que los metales pesados alteran la microbiota intestinal.
La primera línea de defensa que tenemos contra los efectos tóxicos de los metales pesados es precisamente, ella.
Existe una interacción dinámica y bidireccional entre ambos. Los metales pesados afectan a la microbiota y ésta a su vez, los afecta a ellos.
Por un lado, los metales pesados pueden causar alteraciones significativas en la estructura, abundancia y diversidad de las comunidades bacterianas intestinales, a la vez que influyen en sus perfiles metabólicos (2).
Por otro lado, la microbiota intestinal desempeña un papel crucial en como nuestro organismo maneja la biodisponibilidad de los metales pesados, afectando su absorción y metabolismo.
Esto se logra a través de mecanismos como la alteración del pH (el grado de acidez) intestinal, el potencial redox (el balance entre la reducción y la oxidación) y la expresión de los genes que están implicados en los procesos de desintoxicación.
Este último punto es importante.
Aunque nacemos con un ADN (información genética) determinado, existen factores ambientales capaces de modificar la expresión de los genes heredados.
Esto significa que estos factores pueden hacer que algunas funciones del ADN se activen o se apaguen. Que algo que estaba funcionando deje de hacerlo o que se comience a hacer algo que hasta ese momento no estaba funcionando.
Ese es el fascinante campo de la Epigenética. Ya tendremos ocasión de hablar sobre ello posteriormente.
Es importante resaltar que el proceso de desintoxicación que viene programado en nuestros genes se puede ver afectado por la presencia de los metales pesados.
Por eso no puedo dejar de sonreír con condescendencia, cuando escucho o leo a supuestos especialistas, que dicen que no necesitamos desintoxicarnos. Pero bueno, continuemos.
Mediante la bioacumulación, la unión y la transformación enzimática, la microbiota puede facilitar la excreción o drenaje de los metales pesados, ofreciendo con ello efectos protectores sobre el huésped, es decir, nosotros.
Además, la exposición a esos tóxicos puede alterar la microbiota intestinal, con lo cual se pueden deteriorar las funciones metabólicas y fisiológicas de nuestros órganos y sistemas. (3)
Esta alteración puede contribuir a la aparición o progresión de una gran cantidad de afecciones que pueden incluir
Enfermedades cardiovasculares,
Trastornos neurodegenerativos,
Colitis ulcerosa,
Cirrosis,
Alergias, diabetes, autismo y
Otras enfermedades inflamatorias (4)
Las complejísimas interacciones entre la microbiota intestinal y los metales pesados están siendo cada vez más reconocidas.
Por ejemplo, se ha demostrado que la disbiosis (alteración en la composición de la microbiota intestinal) inducida por el cadmio, agrava la lesión hepática al aumentar la permeabilidad intestinal. (1)
Diversos estudios han reportado sistemáticamente que la exposición a metales pesados provoca cambios significativos en la composición microbiana, por ejemplo, con una disminución en la abundancia de Proteobacteria y Firmicutes y un aumento de Bacteroides. (5)
Solo lo comento para dar evidencia científica, por si alguien tiene dudas. No voy aquí a describir cuáles son los microorganismos presentes en la microbiota.
No quiero aburrir a la mayoría.
Pero sí quiero resaltar, que los probióticos, es decir, los microorganismos que promueven la salud, cuando se consumen como complemento, mejoran el equilibrio microbiano intestinal y han demostrado ser una terapia prometedora para mitigar la disbiosis inducida por los metales pesados.
Y no solo revierten la disbiosis inducida por esos tóxicos, sino que también brindan protección contra la propia toxicidad de los metales pesados.
Efectos de la exposición a metales pesados en la microbiota intestinal
Hemos visto que la exposición a los metales pesados se ha relacionado a riesgos significativos para la salud. (1)
Aproximadamente el 60 % de estos tóxicos ingeridos se absorben en el intestino, donde pueden causar estrés oxidativo y daño a la barrera intestinal. Esto posteriormente puede conducir a un aumento de la inflamación intestinal.
De acuerdo a su naturaleza química, cada tóxico actúa de manera diferente. Sin embargo, comparten mecanismos de acción en común.
Cuando la exposición es crónica se ha asociado con diversos trastornos gastrointestinales, como dispepsia, gastroenteritis y diarrea crónica, así como con daños a la integridad de la barrera intestinal [6-8].
Por otra parte, la exposición subcrónica provoca cambios significativos en la estructura epitelial del colon y altera la función de la barrera intestinal, principalmente a través del daño a las microvellosidades intestinales [9].
Esta alteración de la barrera intestinal se acompaña de un aumento de la producción de citocinas inflamatorias, y de la generación de estrés oxidativo en las células epiteliales del colon [10,11].
Investigaciones han demostrado que la exposición a estos tóxicos se correlaciona con un aumento de las poblaciones bacterianas patógenas y una disminución de las bacterias “buenas”.
Esto destaca su significativo impacto negativo en el equilibrio microbiano intestinal [12,13].
En conclusión, los metales pesados o metales tóxicos (As, Cd, Hg y Pb) ejercen una profunda influencia en la composición y función de la microbiota intestinal, contribuyendo a la disbiosis y a una cascada de efectos adversos para la salud.
La relación de doble vía que existe entre la microbiota intestinal y estas sustancias resalta la importancia de mantener el equilibrio microbiano para mitigar la toxicidad a estos metales.
Una de las intervenciones más prometedoras en este campo es el uso de los probióticos ya que ayudan a restablecer el equilibrio de la microbiota, mejoran los procesos de desintoxicación y refuerzan la integridad de la barrera intestinal.
Todo son ventajas.
Pero, además, podemos predecir que podrían ser utilizados en aplicaciones más amplias, no sólo en el caso de intoxicaciones con estos metales, sino también en los casos de trastornos metabólicos e inflamatorios.
Por ello debemos resaltar la importancia de incluir muchos alimentos fermentados en nuestra dieta habitual.
De eso hablaremos en otro momento, porque este post ya es bastante largo.
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Bendiciones
BIBLIOGRAFÍA
1.- Duan, H.; Yu, L.; Tian, F.; Zhai, Q.; Fan, L.; Chen, W. Gut Microbiota: A Target for Heavy Metal Toxicity and a Probiotic Protective Strategy. Sci. Total Environ. 2020, 742, 140429.
2. Gao, B.; Chi, L.; Mahbub, R.; Bian, X.; Tu, P.; Ru, H.; Lu, K. Multi-Omics Reveals That Lead Exposure Disturbs Gut Microbiome Development, Key Metabolites, and Metabolic Pathways. Chem. Res. Toxicol. 2017, 30, 996–1005.
3.- Ghosh, S.; Nukavarapu, S.P.; Jala, V.R. Effects of Heavy Metals on Gut Barrier Integrity and Gut Microbiota. Microbiota Host 2024, 2, e230015.
4. Zhu, Q.; Chen, B.; Zhang, F.; Zhang, B.; Guo, Y.; Pang, M.; Huang, L.; Wang, T. Toxic and Essential Metals: Metabolic Interactions with the Gut Microbiota and Health Implications. Front. Nutr. 2024, 11, 1448388.
5.-Chen, R.; Tu, H.; Chen, T. Potential Application of Living Microorganisms in the Detoxification of Heavy Metals. Foods 2022, 11, 1905.
6.- Chiocchetti, G.M.; Domene, A.; Kühl, A.A.; Zúñiga, M.; Vélez, D.; Devesa, V.; Monedero, V. In Vivo Evaluation of the Effect of Arsenite on the Intestinal Epithelium and Associated Microbiota in Mice. Arch. Toxicol. 2019, 93, 2127–2139.
7.-Chiocchetti, G.M.; Vélez, D.; Devesa, V. Inorganic Arsenic Causes Intestinal Barrier Disruption. Metallomics 2019, 11, 1411–1418.
8.-Fernández Fernández, N.; Estevez Boullosa, P.; Gómez Rodríguez, A.; Rodríguez Prada, J.I. A Rare Cause of Gastric Injury: Arsenic Intake. Am. J. Gastroenterol. 2019, 114, 1193.
9.- Chiocchetti, G.M.; Vélez, D.; Devesa, V. Effect of Subchronic Exposure to Inorganic Arsenic on the Structure and Function of the Intestinal Epithelium. Toxicol. Lett. 2018, 286, 80–88.
10.-Calatayud, M.; Devesa, V.; Vélez, D. Differential Toxicity and Gene Expression in Caco-2 Cells Exposed to Arsenic Species. Toxicol. Lett. 2013, 218, 70–80.
11. Calatayud, M.; Gimeno-Alcañiz, J.V.; Vélez, D.; Devesa, V. Trivalent Arsenic Species Induce Changes in Expression and Levels of Proinflammatory Cytokines in Intestinal Epithelial Cells. Toxicol. Lett. 2014, 224, 40–46.
12. Brabec, J.L.; Wright, J.; Ly, T.; Wong, H.T.; McClimans, C.J.; Tokarev, V.; Lamendella, R.; Sherchand, S.; Shrestha, D.; Uprety, S.; et al. Arsenic Disturbs the Gut Microbiome of Individuals in a Disadvantaged Community in Nepal. Heliyon 2020, 6, e03313.
13.-Chen, F.; Luo, Y.; Li, C.; Wang, J.; Chen, L.; Zhong, X.; Zhang, B.; Zhu, Q.; Zou, R.; Guo, X.; et al. Sub-Chronic Low-Dose Arsenic in Rice Exposure Induces Gut Microbiome Perturbations in Mice. Ecotoxicol. Environ. Saf. 2021, 227, 112934.
