viernes, 15 de marzo de 2013

Bacterioteràpia fecal, més enllà dels probiòtics. Metodologia i aplicacions



Bacterioteràpia fecal, més enllà dels probiòtics.  Metodologia i aplicacions

· Introducció:

La microbiota intestinal, fa referència a l’ecosistema microbià que habita el tracte gastrointestinal i manté una relació de simbiosi amb l’hoste que ocupa. Aquest, permet a la microbiota intestinal un aport de nutrients i l'hàbitat necessaris per al seu funcionament, mentre que la microbiota contribueix a la fisiologia de l’hoste [1].

Gràcies a estudis realitzats amb colonitzacions controlades de bacteris, s’ha pogut identificar tres funcions primàries de la microbiota intestinal. Aquestes són:

-Funcions de nutrició i metabolisme: la microbiota proporciona una gran varietat d’enzims i vies bioquímiques que participen en la fermentació dels hidrats de carboni no digeribles, afavoreix l’absorció del calci i del ferro, la producció de vitamines i també ajuden a la síntesis d’aminoàcids a partir de l’amoníac o la urea, la biotransformació de sals biliars i la degradació de complexes oxalats.
A més a més, també intervé en la proliferació i diferenciació de les cèl·lules epitelials i desenvolupa un paper important en el sistema immunològic [2].

-Funcions de protecció: funciona com a barrera davant la invasió d’agents infecciosos. Evita el sobrecreixement d’espècies bacterianes patògenes que puguin crear competència pels recursos del sistema amb els bacteris residents. En el cas que no s’evités el sobre creixement, es produiria un desequilibri en l’homeòstasi entre els simbionts (l’hoste i la microbiota intestinal).

·Conceptes generals

Els Probiòtics són els microorganismes ingerits en quantitats adequades que produeixen un benefici saludable per a l’hoste. Tot i que no sempre s’administren de forma viva interessen més els components que té.
Aquests microorganismes han de ser espècies bacterianes que existeixen normalment a la flora intestinal humana. També, han d’adherir-se a la paret intestinal i no han de produir la malaltia [3].

Els Prebiòtics, són considerats aliments funcionals. En nutrició, són les substàncies no digeribles dels aliments que estimulen l’activitat de bacteris dins la microbiota gastrointestinal i/o el creixement dins del sistema digestiu propi de l’individu produint-li beneficis [3].

La bacterioteràpia fecal consisteix en trasplantar microbiota intestinal d’un individu sa a un individu amb una flora microbiana intestinal deficitària. Així doncs, s’espera que la femta de l’individu sa, introduïda en la femta de l’individu malalt, desplaci els microorganismes patògens i restableixi la microbiota intestinal [4].

· Ecologia microbiana intestinal:

La comunitat microbiana que habita en el tracte gastrointestinal dels humans es caracteritza per ser una població molt densa i molt diversa amb interaccions complexes.                           
Ha estat possible establir que a l’intestí humà existeixen més de 2000 espècies bacterianes diferents, tot i que encara en queden moltes per descobrir [5].
La informació que ens proporcionen els estudis de microbiologia clàssica (mitjançant la observació microscòpica de mostres fecals) és molt limitada, ja que més del 50% de cèl·lules bacterianes no poden créixer en medis de cultiu. Es van establir doncs, tècniques amb biologia molecular (estudi del genoma a partir de DNA i RNA) per poder caracteritzar  bacteris no cultivables i així identificar soques no conegudes. És així com s’ha comprovat que el 90% dels bacteris del colon pertanyen només a dos tipus filogenètics, d’uns 70 coneguts: els Firmicutes i els Bacteroidetes. D’aquesta manera, s’ha identificat més de 200 gèneres diferents en els Firmicutes, i 20 gèneres en els Bacteroidetes. Aquests dos grups són els més abundants en el tracte digestiu [1].

En la Figura 1. es presenta  l’anatomia del tracte digestiu humà amb les poblacions corresponents de microorganismes aerobis i anaerobis. S’observa que en funció de cada segment del tracte digestiu hi ha un pH diferent el que ordena cada població de bacteris segons les necessitats nutricionals.


Figura 1. Tracte gastro intestinal amb la distribució de microorganismes no patògens [1]

En la Taula 1. és presenten les principals divisions o phyla del Domini Bacteria que componen la microbiota intestinal:


  Taula 1.Principals divisions o phyla del Domini Bacteria que composa la microbiota del intestí humà [2]


· Metodologia:

Tot i que  els defensors d’aquesta tècnica asseguren que té un 90% d’èxit, és considerat un procediment alternatiu que s’aplica quan no existeix cap altre opció. És preferible que el donant sigui un familiar i que resideixi normalment amb el pacient perquè és més probable que tinguin la mateixa microbiota intestinal, ja que la flora microbiana pot variar qualitativament en funció de la dieta [6].
El procediment consisteix en recollir mostres de femta recents. Seguidament, es prepara una solució aquosa salina, que després serà filtrada per eliminar-ne les restes i fibres indigeribles ja que, només un 50% del pes de la femta humana són bacteris i la resta és material digerible. Aquesta solució filtrada normalment s’introdueix a l’estómac del pacient a través d’una sonda nasojejunal. Però, Investigadors de l’Institut de recerca de la Vall d’Hebron estableixen que el trasplantament, també es pot dur a terme a través d’ingestió directa o via rectal [7].
Anteriorment, s’administraven antibiòtics abans de realitzar la teràpia. Però, en els resultats obtinguts, van adonar-se que la prèvia eliminació de la microbiota intestinal amb antibiòtics, abans de fer el transplantament no era necessària i a més era perjudicial per al pacient, ja que l’eliminació d’aquesta deixava desprotegit tot el tracte digestiu.
Els beneficis que presenta la bacterioteràpia fecal es manifesten en el receptor durant tres mesos en comparació amb els tractaments prebiòtics i probiòtics, que tenen una curta durada. Malauradament, la bacterioteràpia no és un tractament definitiu perquè segons la patologia que mostri el pacient, la flora microbiana trasplantada no proliferaria i s’hauria de tornar a fer el mateix tractament [7].

·Aplicacions

Després de realitzar un seguit d’estudis, s’ha vist que la bacterioteràpia fecal es pot aplicar com a tractament de diverses malalties del tracte intestinal.
Per exemple, hi ha el cas d’infecció per Clostridium difficile (és un bacteri comensal de l'intestí humà en una minoria de la població) associat amb la malaltia inflamatòria de l’intestí, el síndrome d’intestí irritable i la colitis pseudomembranosa (o infecció de còlon).
Després de l’aplicació del tractament estàndard amb antibiòtics (metronidazole o vancomicina) s’ha observat que els símptomes tornaven a aparèixer després de la millora inicial ja que, l'exposició a antibiòtics s'associa amb el sobrecreixement i posterior malaltia (infecció endògena). 

                                                                Video 1. Clostridium difficile i la baterioteràpia fecal [8]


C. difficile és resistent a la majoria dels antibiòtics, més encara, és capaç de créixer en ambients hospitalaris (degut a les baixes defenses dels pacients pels tractaments amb antibiòtics, que poden pertorbar l’equilibri de la microbiota intestinal). Aquest desequilibri fa augmentar les poblacions de C. difficile produint així la infecció o malaltia.




                                                             Video 2. Bacterioteràpia fecal per infecció de C. difficile [9]

 · Conclusions:

El trasplantament de matèria fecal és una tècnica eficaç, que en un futur es podria aplicar per tractar desordres metabòlics com la obesitat, síndrome de còlon irritable o càncer de còlon. És un projecte molt recent que encara s’està estudiant.
Aquest tipus de teràpia no ha estat gaire ben rebuda pels pacients, pel tipus de procediment que s’utilitza, però es preveu que més endavant tingui total acceptació.
En els estudis que de moment s’han realitzat sobre aquesta teràpia, els resultats estadístics són ambigus perquè no s’han classificat unes variables estàndard per a tots els estudis i no s’ha tingut en compte variables quantitatives  com el pes de les femtes per fer les suspensions i el nombre de pacients que rebien el tractament d’antibiòtics.


· Bibliografia:

1. Mönckeberg B., Fernando i Gino Corsino.  Microbiota intestinal, metabolismo y balance calórico gut microbiota, metabolism and caloric balance. Rev. Chil Nutr Vol.38, Nº4, Diciembre 2011.

2. F. Guarner, Papel de la flora intestinal en la salud y la enfermedad. Nutr.Hosp. 2007;22 (Supl.2):14-9 ISSN 0212-1611· CODEN NUHOEQ S.V.R. 318

3. ¿Qué son los prebióticos? 8 de març del 2013. 

4. Sánchez, Manuel. Curiosidades de la Microbiología. 8 de març del 2013.

5. Sociedad Mexicana de Pediatría. Ecología microbiana del tracto digestivo en la etapa neonatal. 8 de març 2013.

6. LlibreMadigan, M T, Martinko, J M, Dunlap, P V & Clark, D P (2009). Brock biología de los microorganismos (12). Pearson Educación.

7. El transplante de flora intestinal. 8 de març del 2013.

8. NMANewsDirect.“Clostridium difficile and fecal bacteriotherapy”. YouTube. Youtube, LLC.,  24 agost 2021. Web. 8 de març 2013.


9. ABC. (2011). Human Probiotic Infusion. Recuperat 8 març 2011, des de http://www.abc.net.au/catalyst/stories/3269844.htm

19 comentarios:

  1. Heu centrat bé el treball i trobo que és prou interessant. En general, heu aprofundit molt en la microbiota intestinal (funcions, diversitat...) però poc en la bacterioteràpia fecal que és el tema principal. En l’apartat de metodologia i aplicacions heu descrit metodologia però manquen aplicacions. Alguns exemples s’inclouen en els vídeos. Estaria bé que els comentéssiu en l’apartat d’aplicacions (fent referència al link per si es volen consultar) i trauria l’apartat “vídeos”. Estaria bé que comentéssiu els avantatges o desavantatges d’aquesta teràpia respecte d’altres com els prebiòtics o probiòtics.
    Altres petits canvis per a millorar el treball:
    Introducció: 1) Primera cita comença per 2, re-enumerar-les perquè vagin per ordre d’aparició. 2) Funcions de protecció: la darrera frase és massa llarga i crea confusió. Re-escriure. 3) funcions nutritives o tròfiques, poden ser sinònims... 4) millor utilitzar el terme microbiota que microflora
    Conceptes generals: Els probiòtics també poden tenir efectes beneficiosos encara que aquests no s’administrin de forma viva (de vegades són components d’aquests que tenen un efecte beneficiós). Introduïu els pre- i probiòtics, perquè no també la bacterioteràpia fecal aquí? encara que després aprofundiu més en aquest tipus de teràpia...
    Experiment Gordon i Frederik Bäckhed: molt bé que l’hagueu introduït però no està citat a la bibliografia ni queda lligat amb la resta del treball. Per què l’heu posat?
    Vigileu algunes petites faltes, ex: Fun(c)ions, síntesi(s), ...

    ResponderEliminar
  2. És molt interessant per la seva simplicitat! És interessant saber de l'existència d'aquesta teràpia!!
    Ara la pregunta: les dues pacients dels videos tarden molt poc a recuperar-se mitjançant aquesta teràpia. Cada pacient és un món però, si realment després de que el pacient sigui tractat amb antibiòtics i, a conseqüència d'això, s'hagi mort tota la flora intestinal menys els resistents que són els causants dels dolors, com pot ser que només tornant a afegir bacteris de la flora aquests eliminin els patògens? és perquè representa que hi ha més quantitat i els "bons" desplacen als "dolents"? se'm fa difícil pensar que amb poques setmanes, només amb un sol transplantament, els bacteris de la flora intestinal facin desaparèixer els que causen la malaltia.
    MARIA CALDERÓ

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Hola Maria,

      Aquesta teràpia no és la cura definitiva de la malaltia, sinó que es un tractament simptomàtic temporal i així permet als pacients millorar al seva qualitat de vida. Per tant, el pacient requerirà d’aquesta tècnica quan li faci falta.
      No s'augmenta la quantitat de microbiota sana per eliminar la microbiota dolenta, sinó que es reestableix l'equilibri de la micrbiota intestinal. Totes les malalties que poden aparèixer al colon o a l’intestí prim, estan associades al desequilibri existent en la microbiota fisiològica. A partir d’aquí, els microorganismes patògens que poden arribar fins al colon, poden augmentar en nombre perquè no hi ha prou mecanismes de defensa per part de la microbiota sana del pacient.
      No es que els microorganismes “bons” desplacin als “dolents”, sinó que simplement al introduir matèria fecal d’un pacient amb microbiota sana, com que una de les funcions que realitza és protegir contra les infeccions, s’inicien els mecanismes de defensa contra els microorganismes patògens en els pacients afectats.

      Referent als antibiòtics, com ja hem comentat en el treball, en les noves tècniques ja no s’utilitzen perquè aquests eliminen la microbiota intestinal sana però la patògena pot ser que no sigui eliminada perquè pot presentar resistència a l’antibiòtic.

      Nicoleta Ciopei, Miriam Fernández, Andrea Cuatracases i Carolina Costa

      Eliminar
  3. (AVALUABLE)
    M'agradaria saber quins serien els símptomes de les persones que presenten microbiota intestinal deficitària? i si aquestes tècniques són aplicables per a tots els sectors de la població (nens, adolescents, adults, gent gran)? Gràcies!
    Núria Monterde

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

      Eliminar
    2. Hola Núria,

      Segons el primer apartat d'introducció de la microbiota intestinal [1] i [2], aquesta compleix moltes funcions de nutrició, metabolisme i protecció contra les infeccions. Si la microbiota intestinal es veu alterada, els símptomes més recurrents poden ser: alteracions metabòliques, deficiències nutricionals, estrenyiment, diarrea, gasos , desequilibris en la freqüència deposicional que poden arribar a produir malalties com càncer de colon, colitis ulceroses, síndrome de colon irritable i obesitat.
      Referent a la segona pregunta, aquesta tècnica és molt recent i la informació que hem cercat no consta a cap lloc que la teràpia s’hagi aplicat a nens i adolescents encara. La tècnica s’ha experimentat més en persones adultes i en gent gran. Tot i així, no es pot descartar que quan s’hagin realitzat més estudis sobre la bacterioteràpia fecal pugui aplicar-se a tot tipus de pacient que ho necessiti.


      Nicoleta Ciopei, Andrea Cuatracases, Miriam Fernández i Carolina Costa.

      Eliminar
  4. Hola!
    M'agradaria saber si aquesta teràpia pot ser negativa per alguns pacients, és a dir, quan et fan el transplantament, pot ser que et creixin microorganismes que en comptes de beneficiar-te empitjorin els símptomes?

    Gràcies!

    AVALUABLE

    LAURA MOLINS GALAS

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

      Eliminar
    2. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

      Eliminar
    3. Hola Laura,

      En primer lloc, abans de realitzar-se la tècnica de bacterioteràpia fecal, hi ha mètodes que s'utilitzen per descartar possibles microorganismes patològics en la mostra fecal, és a dir, abans del transplantament és fan una sèrie de proves al laboratori per descartar que la mostra no estigui contaminada. Després de fer això, és realitza una suspensió amb els microorganismes seleccionats i després és quan es pot administrar al pacient.
      En segon lloc, sí que podria donar-se algun cas de creixement de microorganismes patògens si la tècnica emprada no s'ha realitzat en condicions estèrils. Però és poc probable que passi, ja que la freqüència d’aquesta tècnica és molt baixa i tots els procediments estan molt controlats. Com més gran sigui la mostra, la possibilitat de que augmentin el nombre de contaminacions és més alta.

      Nicoleta Ciopei, Andrea Cuatracases, Miriam Fernández i Carolina Costa.

      Eliminar
  5. Avaluable:

    Un cop s’han introduït els microorganismes a l’estómac del pacient, la posterior proliferació d’aquests, en l’intestí del receptor, es podria veure influïda pels sucs gàstrics?

    Gràcies,

    Jordi Ragués (GM3, Biologia)

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Hola Jordi,

      No, no es veuria afectada pels sucs gàstrics, ja que en aquesta teràpia s’introdueixen normalment els bacteris via endoscòpia i aquests no passen per la cavitat gàstrica. En el vídeo 2 s’explica molt bé com introdueixen aquests microorganismes mitjançant una endoscòpia.

      Nicoleta Ciopei, Andrea Cuatracases, Miriam Fernández i Carolina Costa

      Eliminar
  6. Hola noies!

    Avaluable:

    M'ha cridat l'atenció una aplicació que heu esmentat a les conclusions, com podria fer-se servir per tractar l'obesitat?

    Moltes gràcies!

    Ester Cantos Parra

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

      Eliminar
    2. Hola Ester,

      Segons un experiment realitzat per Joeffreg Gordon, Fredrik Bäckhed i els seus col•laboradors, van investigar el que succeïa si es canviaven els nivells de bacteris al tracte digestiu (de Firmicuts i Bacterioidets). Quan a un ratolí saludable se li duplicava la quantitat de Firmicuts (són uns bacteris importants perquè causen una absorció d’energia relativament alta), aquest s’engreixava el doble i assimilava major quantitat de calories de la mateixa quantitat d’aliment que ratolins amb un nivell normal de Firmicuts.
      Osigui, el rol que juguen els bacteris en la microbiota intestinal és molt important. Tot i això no vol dir que sigui l’única causa que provoqui la obesitat, ja que seria molt fàcil pensar que únicament canviant el tipus de bacteris del tracte es pogués controlar aquest trastorn metabòlic, hi ha d’haver altres factors que també afectin.

      Són estudis que estan en procés d'investigació encara, de moment el que s’ha descobert et pot fer pensar que en un futur és podria tractar la obesitat i fins i tot combatre la desnutrició en països en vies de desenvolupament!

      Per a més informació et pot interessar aquest article:
      - Mönckeberg B., Fernando i Gino Corsino. Microbiota intestinal, metabolismo y balance calórico gut microbiota, metabolism and caloric balance. Rev. Chil Nutr Vol.38, Nº4, Diciembre 2011.

      Nicoleta Ciopei, Andrea Cuatracases, Miriam Fernández i Carolina Costa

      Eliminar
  7. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

    ResponderEliminar
  8. Moltíssimes gràcies per aquest article. Teniu informació sobre quins metges estan realitzant aquesta teràpia a Catalunya? Veig que hi ha un equip d'investigadors a Vall d'Hebron, però m'agradaria saber quines opcions tenim els pacients d'accedir a aquest tractament tan prometedor.

    Salut,
    Jaume

    ResponderEliminar