Obesidad - Inflamación - Enfermedad Metabólica: Efecto de Lactobacillus Casei Shirota

La obesidad y los trastornos metabólicos (diabetes tipo 2 y resistencia a la insulina) están estrechamente relacionados con la inflamación. La obesidad, una pandemia que afecta al 30-50% de la población adulta, está mediada por una variedad de factores genéticos y ambientales. Está bien descrito que las citoquinas causan resistencia a la insulina lo que provoca hiperinsulinemia y almacenamiento excesivo de grasa en el tejido adiposo y el hígado. Sin embargo, el factor desencadenante que vincula la inflamación con el síndrome metabólico aún no se ha dilucidado por completo.

Recientemente se ha planteado la hipótesis de que la flora intestinal es un factor importante en este círculo vicioso de obesidad, enfermedades metabólicas e inflamación. En primer lugar, las actividades metabólicas de la microbiota intestinal facilitan la extracción de calorías de las sustancias dietéticas ingeridas y ayudan a almacenar estas calorías en el tejido adiposo del huésped para su uso posterior. En segundo lugar, la flora bacteriana intestinal de ratones y humanos obesos incluye menos Bacteroidetes y, en consecuencia, más Firmicutes que la de sus contrapartes magras, lo que sugiere que las diferencias en la extracción calórica de las sustancias alimenticias ingeridas pueden deberse a la composición de la microbiota intestinal. Además, el lipopolisacárido bacteriano derivado de la microbiota intestinal puede desencadenar inflamación, vinculándola con el síndrome metabólico inducido por una dieta rica en grasas. La dieta rica en grasas induce resistencia a la insulina y estrés oxidativo en ratones y se asocia con una mayor permeabilidad intestinal. la dieta rica en grasas induce una endotoxemia de bajo grado en ratones ("endotoxemia metabólica") y la infusión de endotoxina provoca aumento de peso y resistencia a la insulina. Esto también se ha demostrado en humanos, donde los pacientes con hígado graso tenían una susceptibilidad a una mayor permeabilidad intestinal, lo que posiblemente provocaba un aumento de los niveles de endotoxinas.

La endotoxina y la proteína de unión a lipopolisacáridos (LBP) están elevadas en pacientes obesos, pacientes con diabetes tipo 2 y pacientes con esteatosis hepática. La endotoxina provoca un aumento significativo en la producción de citocinas proinflamatorias en los adipocitos a través de una vía mediada por TLR, lo que contribuye al estado proinflamatorio en la obesidad. Los niveles de endotoxina se correlacionan con la adiponectina y la insulina, lo que sugiere un vínculo fisiopatológico entre la obesidad, la inflamación y la enfermedad metabólica.

Como se describió anteriormente, la endotoxina está relacionada con el aumento de la inflamación y el estrés oxidativo, lo que provoca resistencia a la insulina. Se ha demostrado que los adipocitos desempeñan un papel dinámico en la regulación de la inflamación mediante la producción de citocinas a través de una vía mediada por el receptor Toll-like (TLR)/factor nuclear kappa B (NFkB). han sido descritos para ser activados. La evidencia clínica sugiere una disfunción inmunitaria en la obesidad, ya que los pacientes obesos son más propensos a las infecciones después de la cirugía, una mayor incidencia de infecciones de las vías respiratorias inferiores, que también se ve subrayada por el deterioro de las respuestas inmunitarias mediadas por células in vivo e in vitro y una menor destrucción intracelular por neutrófilos.

Una situación similar se ha descrito recientemente en la cirrosis alcohólica y la hepatitis alcohólica, que también es una condición proinflamatoria con alteración de la inmunidad innata, que conduce a la infección. La endotoxina se ha descrito como un mediador clave y se ha descrito una activación inadecuada de los neutrófilos que conduce a un alto estallido oxidativo y al agotamiento de la energía de las células con una capacidad fagocítica deteriorada consecutiva.

La terapia más efectiva de la obesidad, la pérdida de peso, conduce a una mejora significativa de la activación de las células mononucleares. Sin embargo, no hay datos disponibles sobre el efecto de la pérdida de peso en la flora intestinal, la permeabilidad intestinal y la endotoxina.

Dado que la pérdida de peso suele ser muy difícil de lograr, se han probado otras estrategias terapéuticas. Dado que la flora intestinal parece ser crucial en el desarrollo del círculo vicioso de la obesidad, la inflamación y las enfermedades metabólicas, varios estudios intentaron modificar la composición de la microbiota intestinal. En ratones, el tratamiento con antibióticos mejoró la tolerancia a la glucosa al alterar la expresión de genes implicados en la inflamación y el metabolismo. Un resultado similar se encontró en ratones tratados con un probiótico que aumenta el número de Bifidobacterium spp., lo que conduce a una mejor tolerancia a la glucosa, secreción de insulina y una disminución del tono inflamatorio. Finalmente, el tratamiento de ratones con un probiótico disminuyó la resistencia a la insulina hepática a través de una quinasa N-terminal C-Jun (JNK) y la vía NFkB, lo que respalda el concepto de que las bacterias intestinales inducen señales endógenas que desempeñan un papel patogénico en la resistencia a la insulina hepática.

Entre la gran cantidad de bacterias descritas que alteran la flora intestinal y ejercen efectos positivos en el huésped, hemos elegido estudiar Lactobacillus casei Shirota por varias razones: en primer lugar, esta preparación disponible en el mercado ofrece una gran cantidad de bacterias en un volumen relativamente pequeño y está disponible como bebida láctea apetecible. Además, se ha demostrado que Lactobacillus casei Shirota sobrevive al paso por el estómago y está presente en el tracto intestinal inferior. También se ha demostrado que esta cepa bacteriana puede aumentar la cantidad de Lactobacilli y disminuir la cantidad de organismos gramnegativos en la flora bacteriana. Se ha demostrado que esta cepa bacteriana es eficaz para modular la función de las células asesinas naturales y la función de los neutrófilos.

Presumimos que Lactobacillus casei Shirota es capaz de disminuir la endotoxemia metabólica al alterar la composición de la flora intestinal y la permeabilidad intestinal, lo que conduce a una mejora en la función de los neutrófilos y la resistencia a la insulina en la obesidad.

Objetivos específicos:

1. Investigar el efecto de la suplementación con Lactobacillus casei Shirota durante 12 semanas sobre la función de los neutrófilos (fagocitosis, explosión oxidativa y expresión de TLR) en pacientes con síndrome metabólico.
2. Investigar el efecto de la suplementación con Lactobacillus casei Shirota durante 12 semanas sobre la tolerancia a la glucosa, la resistencia a la insulina, la inflamación, la composición de la flora intestinal, la permeabilidad intestinal y la endotoxemia en el síndrome metabólico

Plan de investigaciones:

Pacientes:

30 pacientes con síndrome metabólico y aumento de la permeabilidad intestinal serán aleatorizados para recibir suplementos alimenticios con una bebida láctea que contenga Lactobacillus casei Shirota (3 botellas al día, de 65 ml cada una, que contengan Lactobacillus casei Shirota en una concentración de 10^8 unidades formadoras de colonias/ ml) durante doce semanas o tratamiento médico estándar.