Biologia de los microorganismos (1273)

Vista previa del material en texto

I N T E R A C C I O N E S D E L O S M I C R O O R G A N I S M O S C O N L A E S P E C I E H U M A N A 769
U
N
ID
A
D
 5
odoríferas (Tabla 23.3). Un adulto normal expulsa diariamente 
varios cientos de mililitros de gases intestinales, de los cuales 
aproximadamente la mitad es nitrógeno (N
2
) procedente del 
aire ingerido. Algunos alimentos metabolizados por las bacte-
rias fermentadoras del intestino producen hidrógeno (H
2
) y dió-
xido de carbono (CO
2
). Las arqueobacterias metanógenas, que 
se encuentran en el intestino de muchos adultos, pero no de 
todos, convierten el H
2
 y el CO
2
 en metano (CH
4
). En el rumen 
de los bovinos, las bacterias metanógenas ( Sección 22.7) 
generan enormes cantidades de metano, hasta un cuarto de la 
producción mundial de este gas.
Durante el paso de los alimentos a través del tubo digestivo, 
se va absorbiendo el agua que contienen, de modo que el mate-
rial digerido se concentra gradualmente y se convierte en heces, 
en las que las bacterias representan alrededor de un tercio del 
peso. Los microorganismos que viven en la luz del intestino 
grueso son continuamente arrastrados por el flujo de material 
y las bacterias que se pierden son reemplazadas continuamente 
por el crecimiento de nuevas bacterias, de forma semejante a lo 
que ocurre en un sistema de cultivo continuo in vitro ( Sec-
ción 5.7). El tiempo necesario para el paso del material a través 
del tubo digestivo humano es de unas 24 horas y la velocidad de 
crecimiento de las bacterias en su lumen es de una o dos genera-
ciones por día. Diariamente, un ser humano libera en las heces 
alrededor de 1013 células bacterianas.
Alteraciones de la microbiota normal
Un antibiótico tomado por vía oral inhibe el crecimiento 
de la microbiota normal además del patógeno o patógenos 
diana, lo que produce la pérdida de la fracción de bacterias 
del tracto intestinal susceptibles al antibiótico(s); esta altera-
ción de la comunidad microbiana intestinal se manifiesta a 
menudo como una evacuación de heces sueltas o diarrea. En 
ausencia de una dotación completa de la microbiota normal, 
algunos patógenos oportunistas como Clostridium difficile, 
Proteus, Staphylococcus resistentes a los antibióticos o la leva-
dura Candida albicans, pueden establecerse allí y afectar a las 
funciones digestivas o causar enfermedad. Por ejemplo, el tra-
tamiento antibiótico permite que bacterias como C. difficile, 
que son menos susceptibles a los antibióticos, puedan crecer 
sin la competencia de la microbiota normal, causando infec-
ciones y colitis. 
Cuando termina la terapia antibiótica, la microbiota intesti-
nal normal se restablece rápidamente en los adultos. Es posi-
ble acelerar el proceso de recolonización del intestino por las 
especies deseadas mediante la administración de probióticos, 
cultivos vivos de bacterias intestinales que administrados a un 
hospedador pueden conferir un beneficio para la salud. Una 
recolonización rápida del intestino que restablezca la micro-
biota local competitiva puede desplazar a los patógenos y pro-
ducir metabólitos microbianos beneficiosos (véase Explorando 
el mundo microbiano, «Probióticos»).
MINIRREVISIÓN
 ¿Por qué el intestino delgado podría ser más adecuado para el 
crecimiento de aerobios facultativos que el intestino grueso? 
 Cite varios compuestos esenciales producidos por los 
microorganismos de la microbiota intestinal normal.
El intestino grueso
El íleon desemboca en el ciego, la conexión con el intestino 
grueso, y el colon constituye el resto del mismo. El colon, donde 
los procariotas están presentes en enormes cantidades, es esen-
cialmente un recipiente fermentador vivo; muchas bacterias 
habitan aquí merced a los nutrientes derivados de la digestión 
de los alimentos (Figura 23.5). Bacterias aerobias facultativas 
como Escherichia coli están presentes en el colon, aunque en 
menor número que otras bacterias (el recuento total de aerobios 
facultativos es inferior a 107 por gramo de contenido intestinal). 
Estos aerobios facultativos agotan el oxígeno presente, haciendo 
del intestino grueso un ambiente estrictamente anóxico que 
favorece el crecimiento de anaerobios estrictos como especies 
de Clostridium y Bacteroides.
 El número total de anaerobios estrictos en el colon es enorme. 
Al final del intestino distal y en el contenido fecal son norma-
les recuentos de 1010 a 1011 células por gramo, con Bacteroide-
tes y especies grampositivas representando más del 99 % del 
total de las bacterias. La arqueobacteria metanógena Methano-
brevibacter smithii ( Sección 16.2) también puede estar pre-
sente en cantidades significativas. No hay protistas en el tubo 
digestivo de los seres humanos sanos, aunque pueden causar 
infecciones gastrointestinales si son ingeridos con la comida o 
el agua contaminadas (Capítulo 31). La Sección 22.8 presenta 
una imagen de la diversidad molecular bacteriana en el intes-
tino grueso humano.
Productos de la microbiota intestinal 
Los microorganismos del intestino llevan a cabo una serie de 
reacciones metabólicas que producen importantes compuestos 
(Tabla 23.3). La dieta y la composición de la propia microbiota 
intestinal modulan el tipo y la cantidad de los compuestos pro-
ducidos. Entre estos están las vitaminas B
12
 y K, ambas esencia-
les, que no pueden ser sintetizadas por los seres humanos (la 
vitamina B
12
, además, no está presente en los vegetales), pero 
lo son por la microbiota intestinal y son absorbidas en el colon. 
Además, la microbiota del intestino modifica los esteroides pro-
ducidos en el hígado y liberados por la vesícula biliar como áci-
dos biliares; los compuestos esteroides bioactivos modificados 
son entonces absorbidos por el intestino. 
Otros productos generados por la actividad de bacterias fer-
mentadoras y de metanógenos comprenden gases y sustancias 
Tabla 23.3 Contribuciones bioquímicas/metabólicas 
de los microorganismos intestinales
Proceso Producto
Síntesis de vitaminas Tiamina, riboflavina, piridoxina, B
12
, K
Producción de gases CO
2
, CH
4
, H
2
Producción de olores H
2
S, NH
3
, aminas, indol, escatol, ácido 
butírico
Producción de ácidos 
orgánicos
Ácidos acético, propiónico, butírico
Reacciones de glicosidasa �-Glucuronidasa, �-galactosidasa,
�-glucosidasa, �-glucosidasa,
�-galactosidasa
Metabolismo esteroideo 
(ácidos biliares) 
Esteroides esterificados, deshidratados, 
oxidados o reducidos
https://booksmedicos.org
	booksmedicos.org
	Botón1: