Cómo adquirimos y evoluciona nuestra microbiota intestinal_Carmen Peláez

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Cómo adquirimos y evoluciona nuestra microbiota intestinal_Carmen Peláez

  1. 1. Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación (CIAL-CSIC) CIAL Colon: 1010-1012 UFC/g Peso: 2 kg (> peso del cerebro) Actividad metabólica: 10 veces la del hígado Carmen Peláez
  2. 2. 4.500 millones 3.000 millones 200 millones Australopithecus Lucy: 4-2,5 millones Homo 2,5 millones Homo sapiens 200.000 años HOLOGENOME EVOLUTION CONCEPT Holobionte: la unidad (animal o planta con sus microorganismos asociados) de selección en la evolución Hologenoma: la suma de toda la información genética del individuo y su microbiota Nº de células 1013 1014 Nº de genes 30.000 3 millones boca piel vagina tracto respiratorio intestino CIAL
  3. 3. HOLOGENOME EVOLUTION CONCEPT Todos los animales y plantas establecen una relación simbiótica con sus microorganismos necesaria para el equilibrio Factores ambientales Rosenberg and Zilber-Rosenberg Springer-Verlag Berlin 2011 OrganismoEspecies bacterianas: 1.000 Microbiota intestinal Relación simbiótica de equilibrio dinámico: Homeostasis intestinal Adaptación evolutiva del hologenoma y de la relación simbiótica CIAL
  4. 4. Homeostasis intestinal OrganismoMicrobiota intestinal Relaciones simbióticas transitorias o duraderas, a veces oportunistas UN AUTÉNTICO ECOSISTEMA DE INTERACCIÓN ENTRE NOSOTROS Y NUESTRA MICROBIOTA -Favorecen adaptación metabólica evolutiva: metabolismo de compuestos no digeribles de la dieta (poli- sacáridos complejos, polifenoles, prebióticos), síntesis de vitaminas.. -Estimulan maduración del SI innato en niños: epitelio, células secretoras, inmunes - Se integran en el SI: competencia exclusiva de patógenos (sitios de unión, sustratos, antimicrobianos) estimulación SI específico (contra patógenos) -Adaptación no responsiva del SI (“ignorar”) restringiendo a la microbiota en el lumen: aumentando defensas barrera (mucus, antimicrobianos, IgA), limitando al máximo respuesta inflamatoria - Contribuyen homeostasis con su metabolismo: aprovechamiento nutritivo de la dieta, producción SFCA.. - Sensibilidad a los mecanismos adaptativos del SI: no desarrollan normalmente factores de virulencia o mecanismos evasivos del SI CIAL Microbiota comensal (commensalis) “juntos a la mesa”
  5. 5. “Heredamos” y colonizan 2 años Baja diversidad -Parto vaginal o cesárea Adquirimos, se adaptan y restringen -Muy alta variación interindividual Diversidad Mayor diversidad Diversidad Menor diversidad - Estable - Alta variación interindividual -Muy inestable - Diversa - Colonizac. neonatos uniforme distintas zonas del cuerpo -Inestable “Perdemos” CIAL -Muy alta variación inter- individual Kostic et al., Genes and Developm. 2013
  6. 6. 2 años Láctico Butírico C. IV y C. XIVa “Primeros colonizadores” -maduran SI (mucosa; céls. T) - SCFA (epitelio) -Dirigen el “perfil microbiano”- adulto -Cambios (alimentación, antibióticos..): susceptibilidad a enfermedades en edad adulta Inestable < diversidad Bifidobacterium Ruminococcus B. fragilis E.coli C. difficile Pro-prebióticos Bifidobacterium Lactobacillus Variabilidad taxonómica > variabilidad funcional (arqueas, levaduras, fagos) Genes, estilo de vida, estrés, enfermedades medicamentos.. ALIMENTACIÓN Bacteroides y Prevotella Relativamente estable Normobiosis (Deterioro en dentición, función salivar, digestiva y motilidad intestinal, Inflamación bajo grado) Adultos sanos Disbiosis Edad avanzada Inestable
  7. 7. Koening et al., PNAS 2011 Parto vaginal Lactancia materna: 134 d (4 m) Cereales a los 120 d Comida sólida Leche de vaca 365 d
  8. 8. Lozupone et al. Nture 2012 18 mujeres 16s rRNA microbial phyla Shotgun metagenomics functional profiles Lozupone et al. Nature 2012
  9. 9. Butiratoproductores Y: Jóvenes adultos: 20-40 E: Mayores: 60-80 C: Centenarios: 100 Biagi et al., PLoS ONE 2010 84 individuos 65 años75 años
  10. 10. Normobiosis Disbiosis HOMEOSTASIS HOMEOSTASIS Colonización inicial inadecuada , estilo de vida, estrés, enfermedades, medicamentos, alimentación, edad.. Metabólica: Obesidad, síndrome metabólico, dislipidemias Sistema inmune: Enfermedades inflamatorias crónicas (Crohn, colon irritable, colitis ulcerosa) Inflamación bajo grado subyacente a cáncer Alergias (alimentarias, respiratorias, atópicas) Diarreas (antibióticos, infecciosas) Sistema neurológico-inmune-hormonal: ansiedad, depresión, autismo PROBIÓTICOS Modulan producción citoquinas pro inflamatorias Restauran mucosa Activan SI específico patógenos Restauran balance microbiano Trasplante fecal Restauran diversidad
  11. 11. CIAL MUCHAS GRACIAS

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