Funciones fisiológicas básicas de la flora bacteriana intestinal, flujo de nutrientes

Una condición obligatoria para la asimilación de los alimentos es la descomposición de sus complejas estructuras en compuestos simples, lo cual ocurre durante el proceso de digestión. Los monómeros liberados (aminoácidos, monosacáridos, ácidos grasos, etc.) carecen de especificidad de especie y son predominantemente los mismos para todos los organismos. En algunos casos, se pueden formar oligómeros (di-, tri- y ocasionalmente tetrámeros), que también pueden asimilarse. En organismos superiores, el transporte de oligómeros se ha demostrado utilizando dipéptidos como ejemplo. En este caso, la asimilación de los alimentos se realiza en tres etapas: digestión extracelular (cavitaria), digestión por membrana y absorción, y en algunos organismos, en cuatro, con la participación de la digestión intracelular.

Flujo de hormonas y otros compuestos fisiológicamente activos

Recientemente se ha demostrado que las células endocrinas del tracto gastrointestinal también sintetizan la hormona estimulante de la tiroides (TIH) y la ACTH, hormonas propias del hipotálamo y la hipófisis, y las células hipofisarias, la gastrina. En consecuencia, se ha demostrado que los sistemas hipotálamo-hipofisario y gastrointestinal están relacionados en algunos efectos hormonales. También existe evidencia de que las células del tracto gastrointestinal secretan algunas hormonas esteroides.

Durante mucho tiempo, se creyó que las células endocrinas del tracto gastrointestinal secretan hormonas y otros factores fisiológicamente activos que participan principalmente en la autorregulación de la digestión y la absorción de nutrientes. Sin embargo, ahora se sabe que las sustancias fisiológicamente activas controlan no solo las funciones del aparato digestivo, sino también las funciones endocrinas y metabólicas más importantes de todo el organismo. Se ha descubierto que las llamadas hormonas clásicas del tracto gastrointestinal (secretina, gastrina, colecistoquinina) y varias hormonas hipotéticas aún no identificadas, además de su acción local, desempeñan diversas funciones en la regulación de otros órganos. Ejemplos de hormonas de acción general son también la somatostatina y la areterina.

La interrupción del flujo endógeno de factores fisiológicamente activos desde el tracto gastrointestinal hacia el medio interno del cuerpo tiene graves consecuencias. Hemos demostrado que la eliminación de incluso una parte del sistema endocrino del aparato digestivo, en ciertas condiciones, puede provocar la muerte o una enfermedad grave del animal.

El flujo exógeno de sustancias fisiológicamente activas consiste principalmente en sustancias específicas que se forman durante la descomposición de los alimentos. Así, durante la hidrólisis de las proteínas de la leche y el trigo por la pepsina, se forman sustancias llamadas exorfinas, es decir, compuestos naturales similares a la morfina (en acción). En ciertas condiciones, los péptidos resultantes pueden penetrar en la sangre en ciertas cantidades y participar en la modulación del equilibrio hormonal general del organismo. También se puede suponer que algunos péptidos, incluidos los que se forman durante la digestión normal de ciertos componentes de los alimentos, desempeñan funciones reguladoras. La casomorfina, un producto de la hidrólisis de la proteína de la leche (caseína), pertenece a estos péptidos.

El papel de la nutrición en la formación de los estándares fisiológicos y psicológicos humanos aumenta aún más con el descubrimiento de las funciones de algunos aminoácidos como neurotransmisores y sus precursores.

Por lo tanto, la nutrición no es el simple acto de comer, que puede reducirse a enriquecer el cuerpo con nutrientes. Al mismo tiempo, coexiste un complejo flujo de factores hormonales sumamente importantes, e incluso vitales, para regular la asimilación de alimentos, el metabolismo y, como se ha descubierto, algunas funciones del sistema nervioso.

Flujos de metabolitos bacterianos

Con la participación de la flora bacteriana intestinal, se forman tres flujos que se dirigen desde el tracto gastrointestinal al medio interno del cuerpo. Uno de ellos es el flujo de nutrientes modificados por la microflora (por ejemplo, las aminas que surgen durante la descarboxilación de aminoácidos); el segundo, el flujo de los productos de la actividad vital de las propias bacterias; y el tercero, el flujo de sustancias de lastre modificadas por la flora bacteriana. Con la participación de la microflora, se forman nutrientes secundarios, incluyendo monosacáridos, ácidos grasos volátiles, vitaminas, aminoácidos esenciales, etc., sustancias que parecen indiferentes al nivel actual de conocimiento, y compuestos tóxicos. Fue la presencia de compuestos tóxicos lo que dio origen a la idea de la conveniencia de suprimir la microflora intestinal, expresada por I. I. Mechnikov. Sin embargo, es posible que las sustancias tóxicas, si su cantidad no excede ciertos límites, sean fisiológicas y acompañantes constantes e inevitables de la exotrofia.

Algunas sustancias tóxicas, en particular las aminas tóxicas que se forman en el sistema digestivo bajo la influencia de la flora bacteriana, han atraído la atención desde hace tiempo. Entre las aminas con alta actividad fisiológica se han descrito la cadaverina, la histamina, la octopamina, la tiramina, la pirrolidina, la piperidina y la dimetilamina, entre otras. El nivel de excreción urinaria proporciona una idea del contenido de estas aminas en el organismo. Algunas de ellas afectan significativamente el estado del organismo. En diversas enfermedades, en particular la disbacteriosis, el nivel de aminas puede aumentar considerablemente y ser una de las causas de la alteración de diversas funciones corporales. La producción de aminas tóxicas puede suprimirse con antibióticos.

Además de la histamina endógena, existe la histamina exógena, que se forma principalmente en el intestino como resultado de la actividad bacteriana. Por lo tanto, el uso de antibióticos puede provocar diversos cambios en el estado hormonal del organismo. Es posible que muchos cambios patológicos en el organismo no se deban a la hiperfunción de las células estomacales que secretan histamina, sino a su producción excesiva en el intestino por la flora bacteriana. Así, con la hiperproducción de histamina por la flora bacteriana intestinal, aparecen úlceras estomacales, una tendencia a la alteración de las funciones hipotálamo-hipofisarias, alergias, etc.

La importancia fisiológica de los nutrientes secundarios queda demostrada por el marcado aumento de la necesidad de vitaminas en humanos y animales cuya flora bacteriana está suprimida por los antibióticos.

La transformación de las sustancias de lastre en el intestino se produce principalmente bajo la influencia de la microflora anaeróbica.

Además de los flujos mencionados, existe un flujo de sustancias procedentes de alimentos contaminados como resultado de diversas tecnologías industriales y agrícolas, o de un entorno contaminado. Este flujo también incluye xenobióticos.

Actualmente, se ha comprobado que la fibra dietética desempeña un papel fundamental en la normalización de la actividad del tracto gastrointestinal (especialmente del intestino delgado y grueso), aumenta la masa muscular, influye en su actividad motora, la tasa de absorción de nutrientes en el intestino delgado, la presión en la cavidad del aparato digestivo, el metabolismo electrolítico, la masa y la composición electrolítica de las heces, etc. Es importante destacar que la fibra dietética tiene la capacidad de fijar agua y ácidos biliares, así como de adsorber compuestos tóxicos. Esta capacidad de fijar agua influye significativamente en el tránsito intestinal. Existe información en la literatura que indica que el salvado de fibra dietética fija 5 veces más agua que su propio peso, y la fibra de vegetales como la zanahoria y el nabo, 30 veces más. Finalmente, la fibra dietética influye en el hábitat de las bacterias intestinales y es una de sus fuentes de nutrición. En particular, los microorganismos utilizan celulosa, hemicelulosa y pectina, metabolizándolas parcialmente en ácidos acético, propiónico y butírico.

La fibra dietética es necesaria para el funcionamiento normal no solo del sistema digestivo, sino también de todo el organismo. Diversos trastornos, como la aterosclerosis, la hipertensión, la cardiopatía isquémica, las patologías gastrointestinales y la diabetes, en muchos casos no solo son resultado del consumo excesivo de proteínas y carbohidratos, sino también de una utilización insuficiente de sustancias de lastre. Existe evidencia de que la falta de fibra dietética en la dieta puede provocar cáncer de colon. Sin fibra dietética, se altera el metabolismo no solo de los ácidos biliares, sino también del colesterol y las hormonas esteroides. (Es sorprendente que Avicena y sus predecesores ya fueran conscientes de los daños de los alimentos refinados).

Muchas patologías gastrointestinales y metabólicas pueden prevenirse y tratarse añadiendo fibra dietética a la dieta. Por lo tanto, esta fibra puede aumentar la tolerancia a la glucosa y modificar su absorción, lo que puede utilizarse para prevenir y tratar la diabetes, la hiperglucemia y la obesidad. Aumentar la cantidad de fibra dietética en la dieta reduce los niveles de colesterol en sangre, debido a su participación en la circulación de los ácidos biliares. También se ha demostrado el efecto antitóxico de la fibra dietética vegetal. Al mismo tiempo, el consumo de una cantidad considerable de fibra dietética reduce la absorción de algunos microelementos, especialmente el zinc.

El consumo prolongado de fibra dietética reduce la gravedad del síndrome del intestino irritable y la diverticulosis colónica. La fibra dietética ayuda a tratar eficazmente el estreñimiento, las hemorroides, la enfermedad de Crohn y otras enfermedades gastrointestinales, y también puede servir como medida preventiva contra las recaídas de úlcera gástrica y duodenal. En particular, en la pancreatitis crónica, una dieta rica en fibra dietética suele tener un efecto terapéutico positivo.

Por lo tanto, es necesario que la composición de las raciones de alimentos incluya no sólo proteínas, grasas, carbohidratos, microelementos, vitaminas, etc., sino también fibra dietética, que es un componente valioso de los alimentos.

Así, basándose en la teoría clásica, se intentó crear alimentos mejorados y enriquecidos eliminando la fibra dietética, lo que condujo al desarrollo de numerosas enfermedades, las llamadas enfermedades de la civilización. Actualmente, se está desarrollando intensamente la dirección opuesta: se buscan raciones alimentarias adecuadas que se correspondan con las necesidades del cuerpo surgidas a lo largo de la evolución. En los humanos, esta alimentación evolutivamente adecuada incluye una proporción significativa de sustancias que durante mucho tiempo se han denominado, sin éxito, lastre.

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