Postbióticos, ¿qué son?
En los últimos años, la atención científica se ha desplazado hacia un área de investigación relativamente incipiente que parece prometedora para futuras aplicaciones terapéuticas, hablamos de los postbióticos. En este artículo profundizaremos en el ámbito de estos suplementos, dilucidando su importancia en comparación con sus contrapartes más conocidas, los pre y probióticos.
Al examinar una serie de estudios científicos, este artículo tendrá como objetivo proporcionar una visión completa de los posibles mecanismos, beneficios para la salud y perspectivas futuras en la modulación del microbioma.
Introducción
El microbioma humano es un complejo ecosistema de bacterias, virus, hongos y otros microorganismos que desempeña un papel fundamental en el mantenimiento de la homeostasis dentro del cuerpo. Esta intrincada relación simbiótica entre el microbioma y la salud humana ha llevado a un aumento del interés en las intervenciones dirigidas al microbioma, como los probióticos, los prebióticos y el punto focal de este artículo, los postbióticos.
Aquí os dejamos el artículo donde hablamos específicamente acerca del tema microbioma.
Se sabe que el cuerpo humano brinda refugio a aproximadamente 1014 especies de microorganismos que actúan a través de mecanismos moleculares y celulares que:
- Contrastan la adhesión de bacterias patógenas
- Mejoran la inmunidad innata, disminuyen la inflamación inducida por patógenos
- Promueven la supervivencia de las células epiteliales intestinales, la función de barrera y las respuestas protectoras.
Algunos de estos efectos beneficiosos resultan determinados por factores derivados de probióticos secretados, que recientemente se han identificado como mediadores “postbióticos”. https://doi.org/10.1042/BCJ20160510
El origen
El microbioma intestinal se estudia ampliamente como un factor que influye en el desarrollo y el curso de muchas enfermedades, entre ellas las enfermedades inflamatorias intestinales. La incidencia creciente y la gravedad creciente del curso de estas últimas crearon la necesidad de desarrollar nuevos métodos terapéuticos.
Los postbióticos son compuestos bioactivos que producen los probióticos cuando consumen prebióticos
Para comprender mejor la función de los postbióticos, comenzaremos diciendo que las bacterias del colon expresan enzimas activas en carbohidratos que les otorgan la capacidad de fermentar carbohidratos complejos, generando metabolitos como ácidos grasos de cadena corta (AGCC). Tres AGCC predominantes, propionato, butirato y acetato, se encuentran típicamente en una proporción de 1:1:3 en el tracto gastrointestinal. Estos AGCC son rápidamente absorbidos por las células epiteliales intestinales donde están involucrados en la regulación de procesos celulares como la expresión génica, la quimiotaxis, la diferenciación, la proliferación y la apoptosis. La evolución de los postbióticos atrajo la atención de muchos investigadores debido a la aparición de propiedades químicas estructurales claras, limitaciones de dosis de seguridad, larga vida útil, así como los productos resultantes de varias moléculas de señalización que regulan varias funciones, como: https://doi.org/10.1038/nature12721
- Antiinflamatoria
- Inmunomoduladora
- Anti- actividades obesogénicas
- Antihipertensivas
- Hipocolesterolémicas
- Antiproliferativas
- Antioxidantes
El acetato es producido por la mayoría de los anaerobios intestinales, mientras que el propionato y el butirato son producidos por diferentes subconjuntos de bacterias intestinales que siguen distintas vías moleculares. El butirato se produce a partir de carbohidratos a través de la glucólisis y la acetoacetil-CoA, mientras que se conocen dos vías, la vía del succinato o del propanodiol, para la formación de propionato, según la naturaleza del azúcar. En el intestino humano, el propionato es producido principalmente por Bacteroidetes, mientras que la producción de butirato está dominada por Firmicutes.
Tras una revisión del papel de los AGCC en el metabolismo humano, se descubrió que el butirato es conocido por sus actividades antiinflamatorias y anticancerígenas. El butirato es una fuente de energía especialmente importante para los colonocitos y se sugiere un gradiente decreciente desde el lumen hasta la cripta para controlar la renovación epitelial intestinal y la homeostasis. También aumenta la apoptosis y la exfoliación de las células más cercanas al lumen. El butirato puede atenuar la translocación bacteriana y mejorar la función de barrera intestinal al afectar el ensamblaje de las uniones estrechas y la síntesis de mucina.
Butirato como antiinflamatorio y anticancerígeno puede atenuar la translocación bacteriana y mejorar la función de barrera intestinal
Los AGCC también parecen regular la homeostasis hepática de lípidos y glucosa a través de mecanismos complementarios. En el hígado, el propionato puede activar la gluconeogénesis, mientras que el acetato y el butirato son lipogénicos. Ambos desempeñan un papel en la regulación del sistema inmunitario y la respuesta inflamatoria al influir en la producción de citocinas, por ejemplo, estimulando la producción de IL-18, una interleucina implicada en el mantenimiento y reparación de la integridad epitelial.
El butirato y el propionato son inhibidores de la histona desacetilasa que regula epigenéticamente la expresión génica. También se ha demostrado que los AGCC modulan la regulación del apetito y la ingesta de energía a través de mecanismos mediados por receptores.
El propionato tiene efectos beneficiosos en los seres humanos actuando sobre la función de las células β y atenuando el comportamiento alimentario basado en la recompensa a través de las vías estriatales. Se ha informado que los metabolitos microbianos distintos de los SCFA tienen un impacto en las funciones de la barrera intestinal, la proliferación del epitelio y el sistema inmunitario. https://doi.org/10.1042/BCJ20160510
¿Por qué postbióticos sobre probióticos?
En los últimos años, los postbióticos han surgido como un concepto novedoso dentro del ámbito del microbioma. A diferencia de los probióticos, los postbióticos no involucran microorganismos vivos. En cambio, son los compuestos bioactivos y subproductos metabólicos resultantes del proceso de fermentación de los probióticos dentro del intestino.
Los probióticos son bacterias viables que presentan problemas de estandarización de dosis e imprevisibilidad. Sin embargo, estos problemas no están asociados con los posbióticos. Además de la vida útil más larga, los posbióticos son fáciles de almacenar y transportar, y de fácil mantenimiento (los probióticos necesitan una temperatura más baja para el almacenamiento).
La tecnología de producción y el control cuantitativo en el caso de los postbióticos (excluyendo los lisados bacterianos) son mucho más rápidos y precisos en comparación con los probióticos (excluyendo los lisados bacterianos)
Un ejemplo de postbióticos son metabolitos como ácidos grasos de cadena corta (AGCC)
En el contexto de la seguridad, los postbióticos son más seguros que los probióticos. Además, los posbióticos evitan los problemas de recibir factores de virulencia y genes de resistencia a los antibióticos que podrían ocurrir en el caso de los probióticos.
Los posbióticos se consideran una opción factible para las intervenciones terapéuticas para una serie de trastornos alérgicos debido a su capacidad para mejorar la maduración del sistema inmunitario a través de la restauración del equilibrio entre la inmunidad mediada por Th1/Th2. https://doi.org/10.1016/j.fufo.2021.100043
Aplicaciones clínicas y eficacia
Si bien el potencial de los postbióticos es prometedor, abundan los desafíos. La variabilidad en la composición postbiótica, la estandarización limitada y la elucidación de las dosis óptimas plantean obstáculos. Sin embargo, los esfuerzos de investigación en curso, impulsados por iniciativas como el Proyecto del Microbioma Humano, ofrecen una visión del panorama futuro de las terapias postbióticas. La convergencia de colaboraciones multidisciplinarias, aprovechando la genómica, la metabolómica y el modelado computacional, promete refinar las intervenciones postbióticas.
Los científicos creen que los posbióticos podrían ser la alternativa más inteligente comparada con la práctica de administrar bacterias completas para las personas que padecen diversas afecciones alérgicas e inflamatorias. Los posbióticos tienen la capacidad de reducir la inflamación y podrían ayudar a mantener la homeostasis intestinal y del colon, y podrían convertirse en la próxima ola de suplementos para fomentar una mejor salud intestinal https://doi.org/10.3390/ijms20194673
Conclusión
El desequilibrio en la microbiota intestinal tiene graves consecuencias en el desarrollo de enfermedades humanas como la inflamación intestinal, los trastornos cardiovasculares, la diabetes tipo II, la obesidad, el cáncer, los trastornos respiratorios y las enfermedades conductuales de Alzheimer y Parkinson.
La exploración de los postbióticos representa un emocionante cambio de paradigma en la modulación del microbioma. Si bien los probióticos y los prebióticos siguen desempeñando un papel importante, la aparición de los postbióticos ofrecerían una vía innovadora para intervenciones específicas y sostenibles.
A medida que la comunidad científica profundiza sus investigaciones, abarcando las complejidades de las interacciones postbióticas, nos encontramos en el umbral de una nueva era en la medicina de precisión, donde la intrincada sinfonía del microbioma se puede armonizar a través del dominio de la ciencia postbiótica.
Aunque las modulaciones microbianas de los posbióticos no consisten en microorganismos vivos, sino que realizan efectos beneficiosos para la salud similares a través de mecanismos que se sabe que son una característica destacada de los probióticos, junto con ellos también minimizan la causa de los riesgos asociados con su consumo.
