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Estudio del Microbioma:
Nuevas aplicaciones en nutrición
@jamoreno2010
[email protected]
Dr. José Antonio Moreno Muñoz
11ª Reunión de la Sociedad Española de Seguridad Alimentaria
(SESAL2015)
Pamplona/Iruña, 29-30 Octubre 2015
La microbiota Humana
La microbiota del tracto gastrointestinal (GIT)
103 ufc/ml
103 ufc/ml (Helicobacter pylori)
10 4-6 ufc/ml
Lactobacilli, cocos Gram +
1012 ufc/g
Bacteroides, Bifidobacteria, Clostridia, Lactobacilli,
Enterobacteria, Enterococcuss, Eubacteria, etc.
La microbiota Humana
Microbiota
Oral
Microbiota de
la Piel
Entre el 60-80% de los
microorganismos de nuestra
microbiota NO es cultivable.
Microbiota
Gastrointestinal
Microbiota
Urogenital
La microbiota Humana
La microbiota de la leche humana
Cambia a lo largo de la
lactancia
Calostro:
Weisella, Leuconostoc,
Staphylococcus,
Streptococcus, y Lactococcus
Leche 1 mes y 6 meses:
Veillonella, Leptotrichia,
Prevotella
Cabrera et al. Am J Clin Nutr. 2012
ESTABLECIMIENTO DE LA MICROBIOTA GASTROINTESTINAL
La Microbiota intestinal de los lactantes
alimentados con leche materna o con
leches infantiles, presenta diferencias
en su composición
La leche materna contiene oligosacáridos
con efecto prebiótico (efecto bífidus).
Hong P, Ninonueno NR. Et al. Br J. Nutr. 2009; 101(4):282-6.
La leche materna contiene más de 109
microbios/l en madres sanas.
Mackie RI. Am. J. Clin. Nutr. 1999;69(suppl)1035S-45S
•
Del pezón y de la piel de su alrededor
•
Conductos galactóforos de la mama
Biassucci G. Cesarean Delivery May Affect the Early Biodiversity of Intestinal
Bacteria. J Nutr. 2008, 138:17996-1800S
La microbiota Humana
 El cuerpo humano está compuesto por 1013 células
versus 1014 bacterias presentes en el TGI.
 El número de genes en el microbioma humano excede
en 100 veces el del genoma humano.
 La microbiota del TGI Humano posee de 500-1.000
especies diferentes con una biomasa equivalente de ~
1.5 kg por persona.
Xu & Gordon, PNAS, 2003
El órgano
olvidado
1.500 g
=
O’Hara & Shanahan, EMBO, 2006
La microbiota Humana
MICROBIOTA RESIDENTE
Instaurada en condiciones
normales de salud y bienestar.
MICROBIOTA TRANSITORIA
Procede de una fuente exógena.
El microbioma Humano
El estudio de la microbiota
Genómica
Transcriptómica
OMICAS
Metabolómica
Proteómica
Otras Ómicas
El estudio de la microbiota
Estudios metagenómicos del microbioma humano
GS FLX 454
System
GS Junior 454
System
El estudio de la microbiota
Estudios metagenómicos del microbioma humano
Big Data
Data
Mining
Necesidad de nuevos y mejores
métodos de procesamiento de
datos
Nuevos
Resultados
FUNCIONES NUTRITIVAS
Fermentación
Absorción de minerales
Producción de vitaminas
FUNCIONES TRÓFICAS
Proliferación y diferenciación
de células epiteliales
Maduración respuesta inmune
FUNCIONES
PROTECTORAS
Competición espacio
Competición nutrientes
Producción bacteriocinas
Funcionalidades de la microbiota Humana
Inhibición de patógenos, prevención de infecciones
Producción de péptidos activos
Prevención de
alergias
Inmunomodulación Th2 → Th1
Mejora de la bioasimilación de
Nutrientes
Detoxificación
Microbiota
Producción
natural de
antioxidantes
Obesidad
Síntesis natural
de CLA
Efecto cognitivo (Autismo)
Regulación del transito gastrointestinal (estreñimiento)
Síntesis natural de
vitaminas
Mejora de las Intolerancias
alimentarias (lactosa, celiaquía)
Jugos gástricos, enzimas digestivos
y el peristaltismo
Los componentes estructurales de
la pared intestinal (mucosa epitelial,
membrana celular y membrana
basal
La microbiota intestinal que inhibe el
crecimiento de las bacterias nocivas
GALT o Tejido Linfoide asociado a mucosa
intestinal (ganglios, placas de Peyer…)
•70-80% de todos los LINFOCITOS del sistema
inmune
•50% Ig
•90% del total IgA
•95-99% antígenos extraños
INMUNIDAD ADAPTATIVA O ESPECÍFICA
Las células y moléculas con función
inmunocompetente: macrófagos, linfocitos,
granulocitos, células dentríticas e interferón,
sistema del complemento, citoquinas…
INMUNIDAD INNATA O INESPECÍFICA
ACCIÓN SISTÉMICA
ACCIÓN LOCAL
CONEXIÓN DEL GALT A
TRAVÉS DE LOS GANGLIOS
LINFÁTICOS MESENTÉRICOS
CON LA CIRCULACIÓN
GENERAL
Desarrollo de la respuesta
inmune
Dependiendo de como se desarrolle la respuesta inmune podemos
encontrarnos se induce tolerancia o atopia.
Determinado en
parte pero o
exclusivamente
por la microbiota
del bebe
(Rautava, 2004 J. Ped Gastroent)
FUNCIONES
Proteger frente a la
colonización y
proliferación de
microorganismos
patógenos.
MECANISMOS DE ACCIÓN
•Inhibición de la adherencia a las mucosas.
•Competición por los nutrientes.
•Producción de sustancias antimicrobianas:
•Ácido láctico: Mantenimiento del pH vaginal ácido.
•Peróxido de hidrógeno (agua oxigenada)
•Péptidos antimicrobianos (bacteriocinas)
•Inmunomodulación
TEORÍA DE LA ASEPSIA “EXCESIVA” DE
LOS PAÍSES DESARROLLADOS
Higiene y
asepsia total
Microbiota
intestinal incorrecta
Enfermedades
Inflamatorias
Intestinales
DEBEMOS “ENSUCIAR” EL INTESTINO
Probiotics in inflamatory bowel disease. Shanahan F.
Gut 2001 May;48(5):609.
Sales
biliares
Estrés
Temperatura
ambiente
Hábitos
alimentarios
Peristalsis
Respuesta
inmune
Farmacoterapia
Carga
microbiana
del entorno
BALANCE
MICROBIOTA
ESTADO SALUDABLE = MICROBIOTA BALANCEADA
Ecosistema Intestinal
Dieta
Respuesta Immune
Gut microbiota
Antibióticos
Nutrición
Edad
Estrés
Bacterias Exógenas
Cancer
Environment
Infecciones
Eficacia de los tratamientos
MICROBIOTA DESBALANCEADA = PROBLEMAS DE SALUD
PARA MANTENER O RESTAURAR EL EQUILIBRIO PODEMOS
CONSUMIR PROBIÓTICOS
“Microorganismos vivos que ingeridos en cantidad adecuada
producen efectos beneficiosos sobre la salud del hospedador”
OMS, 2001
Ingrediente alimentario con efectos beneficiosos
-D-Glu (1  2)-(ß-D-Fru-(1  2)-)n
sobre la salud del ser humano porque es capaz de
(n= 2-9)
estimular el crecimiento y/o actividad de las bacterias
bifidogénicas del colon
glucosa
Enlace 
fructosa
fructosa
fructosa
Mezcla de probióticos y prebióticos que favorece la
supervivencia e implantación de microorganismos vivos con
beneficios para la microbiota intestinall, la salud y el
bienestar.
Expertos en probióticos y
simbióticos
Microbiota intestinal
del lactante
Microbiota intestinal
del adulto
Microbiota vaginal
de la mujer
Recuperación de la
microbiota bacteriana
tras procesos
diarreicos
Mejora el bienestar
digestivo
Tto. y prevención de
las infecciones
vaginales
Escogida por sus características entre las más de 400
cepas que forman parte del cepario de nuestra empresa
Asociada a niños que consumen leche
materna y es una de las especies más
representativas en la microbiota del
intestino de niños alimentados al pecho.
DONNAPlus+ Multiflora es un complemento alimenticio simbiótico
que ayuda a mantener el equilibrio natural de la microbiota
intestinal.
El primer complemento alimenticio simbiótico obtenido a partir de
lactobacilos propios de la microbiota vaginal para el tratamiento
vía oral de las infecciones vaginales.
Nuevos Probióticos surgidos del
estudio del microbioma humano.
Faecalibacterium prausnitzii, bacteria comensal con importante capacidad
antiinflamatoria. Niveles bajos de esta bacteria en la microbiota intestinal estan
asociados a la enfermedad de Crohn
Nuevos Probióticos surgidos del
estudio del microbioma humano.
Akkermansia muciniphila
Bacteria presente en un 3-5% del total
microbiota humana. Induce la producción de
mucina en el epitelio intestinal lo que bloquearia
la absorción de nutrientes, además es capaz de
producir sustancias antimicrobianas que
protegen la integridad de la barrera intestinal.
Podría ser utilizada para combatir obesidad y
diabetes tipo 2.
Nuevos Probióticos surgidos del
estudio del microbioma ambiental.
¿Pueden las bacterias mejorar nuestro estado de ánimo?
¿Pueden hacernos más inteligentes?
Mycobacterium
vaccae, bacteria del suelo
que podría actuar como
antidepresivo porque
estimula la producción de
serotonina y norepinefrina en
el cerebro de ratones, al
tiempo que mejora los
procesos de aprendizaje.
Nuevas aplicaciones: Transplante
fecal
Heces de
donante sano
a receptor
enfermo
Infecciones por Clostridium dificile
Enfermedad de Crohn
Colitis Ulcerosa
Obesidad
IBD
+
Nuevas Oportunidades de negocio
Nuevas Compañias
http://ubiome.com/
www.secondgenome.com/‎
www.enterome.com/‎
www.vitherapharma.com/
http://www.mbiome.com/
Retos industriales y
Comerciales
Alimentación
Seguridad
Status GRAS y/o QPS
Capacidad de ser
producidas a escala
industrial
Coste
Legislación
Novel Food
Health Claim
Farmaceutico
Otros Proyectos
sobre microbiomas
Es hora de despertar,
Gracias por vuestra atención
@jamoreno2010
[email protected]
Dr. José Antonio Moreno Muñoz