El ayuno y sus efectos en las bacterias intestinales
Un estudio revela cómo el ayuno altera las bacterias del intestino y los metabolitos en sangre.
― 6 minilectura
Tabla de contenidos
El Ayuno, que consiste en no comer durante un cierto periodo, ha llamado la atención por sus posibles beneficios en la salud, especialmente en la salud del corazón y el metabolismo. Muchos creen que el ayuno podría ayudar a prevenir o incluso tratar diversas enfermedades relacionadas con el metabolismo y el corazón. Se piensa que el intestino, que contiene un grupo diverso de bacterias y otros microorganismos, juega un papel importante en estas mejoras de salud. Sin embargo, la mayoría de la investigación que respalda esta idea proviene de estudios en animales, y hay poca investigación en humanos.
Las bacterias intestinales cambian de diferentes maneras dependiendo de la hora del día y si se consume comida. Aunque se sabe que el ayuno afecta los tipos de bacterias encontradas en el intestino, aún hay mucho que aprender sobre las especies específicas de bacterias que prosperan durante el ayuno y cómo operan.
Resumen del Estudio
Este estudio explora cómo el ayuno a largo plazo afecta las bacterias en el intestino humano y los cambios resultantes en las sustancias encontradas en la Sangre. Los investigadores analizaron datos de dos ensayos diferentes que incluyeron participantes ayunando en una clínica. En total, 98 personas participaron en el estudio, que consistió en recolectar muestras de sus heces y sangre en momentos específicos antes, durante y después del ayuno.
El programa de ayuno fue cuidadosamente gestionado, con los participantes consumiendo solo cantidades muy bajas de comida durante el periodo de ayuno. Después de ayunar, reintrodujeron gradualmente la comida en sus dietas. El estudio buscó ver cómo estos periodos de ayuno alteraron las bacterias intestinales y las sustancias producidas en la sangre.
Selección de Participantes
Los participantes en los estudios eran adultos sanos de 18 años o más que se quedaron en la clínica de ayuno por más de diez días. Determinadas condiciones médicas, como trastornos graves de pérdida de peso o problemas significativos en los riñones o hígado, llevaron a la exclusión del estudio. También se excluyó a quienes habían fumado recientemente, tomado antibióticos o usado probióticos.
Programa de Ayuno y Recolección de Datos
El protocolo de ayuno permitía una ingesta calórica muy limitada, solo alrededor de 200-250 calorías al día, consistiendo principalmente en sopa de verduras, jugo de frutas y miel. Después del periodo de ayuno de aproximadamente diez días, los participantes empezaron a comer de nuevo gradualmente durante unos días.
Antes de comenzar el ayuno y al final del periodo de ayuno, se tomaron medidas de presión arterial, frecuencia cardíaca y peso. También se recolectaron muestras de sangre para análisis.
Cambios en el Microbioma Intestinal Durante el Ayuno
Para entender cómo el ayuno afecta las bacterias intestinales, los investigadores observaron cómo cambia la composición de las bacterias antes, durante y después del ayuno. Los resultados mostraron que el ayuno alteró significativamente los tipos de bacterias presentes en el intestino. Estos cambios fueron mayormente temporales, con las bacterias intestinales regresando a los niveles previos al ayuno relativamente rápido después de reintroducir la comida.
De los muchos tipos de bacterias que se examinaron, un número significativo cambió en abundancia durante el ayuno. Algunos tipos de bacterias aumentaron, mientras que otros disminuyeron. Curiosamente, aunque ciertas bacterias, como Akkermansia muciniphila, a menudo se piensa que ayudan en las mejoras de salud durante el ayuno, su presencia general no cambió significativamente, lo que indica que otras bacterias pueden volverse más importantes durante estos periodos de ayuno.
Cambios Funcionales en las Bacterias
El estudio también observó las capacidades funcionales de las bacterias intestinales durante el ayuno. Dado que el ayuno limita la ingesta de nutrientes, los investigadores querían ver cómo esto afectaba la forma en que las bacterias metabolizan sustancias. Descubrieron que ciertos procesos metabólicos aumentaron, mientras que otros disminuyeron. En particular, la capacidad de las bacterias para descomponer sustancias derivadas de alimentos disminuyó, mientras que su capacidad para utilizar sustancias del hospedador (el cuerpo humano) aumentó.
El análisis mostró que las bacterias intestinales se estaban adaptando a la ausencia de comida cambiando su metabolismo. En lugar de descomponer fibras dietéticas de los alimentos, estaban utilizando proteínas y mucinas del hospedador. Este cambio puede tener implicaciones significativas para la salud metabólica durante el ayuno.
Metabolitos en Suero y Sus Cambios
Con la composición y función de las bacterias intestinales cambiando, el estudio también examino cómo estas alteraciones afectaron las sustancias encontradas en la sangre, conocidas como metabolitos. Los metabolitos brindan información sobre los procesos bioquímicos en el cuerpo y pueden reflejar cómo el cuerpo está respondiendo al ayuno.
Los investigadores encontraron que el ayuno cambió significativamente los niveles de muchos metabolitos. Algunos, como los cuerpos cetónicos, aumentaron, lo cual es esperado durante el ayuno ya que el cuerpo cambia a usar grasa para energía. Sin embargo, otros disminuyeron, indicando que el cambio en la dieta y los procesos metabólicos afectaron el equilibrio general de sustancias en la sangre.
Un hallazgo específico fue una disminución en el ácido indole-3-propiónico (IPA), un metabolito producido por ciertas bacterias intestinales. Curiosamente, esta disminución se correlacionó con la reducción de la presencia de bacterias específicas durante el ayuno. El estudio identificó especies de Oscillibacter como posibles productoras de IPA, sugiriendo que su declive durante el ayuno podría explicar la bajada en los niveles de IPA.
Implicaciones de los Hallazgos
Los resultados de este estudio muestran cómo el ayuno puede llevar a cambios sustanciales en el microbioma intestinal y los metabolitos producidos como resultado. El cambio en las bacterias y sus funciones resalta la adaptabilidad de los microorganismos intestinales a los periodos de ayuno.
Dado que ciertos productos bacterianos, como el IPA, están relacionados con mejores resultados de salud, entender estos cambios podría ayudar a desarrollar enfoques dietéticos que potencien los beneficios del ayuno. Los investigadores sugieren que combinar el ayuno con prebióticos podría promover bacterias beneficiosas y sus metabolitos, llevando a mejores resultados de salud.
Conclusiones
El ayuno trae cambios notables no solo en las bacterias intestinales, sino también en cómo estas bacterias funcionan y los metabolitos resultantes encontrados en la sangre. Este estudio enfatiza la importancia del microbioma intestinal y su papel en la salud, particularmente durante el ayuno. Más investigación podría explorar cómo aprovechar estos conocimientos con fines terapéuticos, mejorando potencialmente la salud metabólica a través de modificaciones dietéticas y prácticas de ayuno.
A medida que se realicen más estudios, se espera comprender mejor las complejas interacciones entre la dieta, las bacterias intestinales y la salud en general, allanando el camino para nuevas intervenciones destinadas a prevenir y tratar enfermedades relacionadas con el metabolismo y el corazón.
Título: Long-term fasting remodels gut microbial metabolism and host metabolism
Resumen: Long-term fasting has become a promising research subject for its potential of treating and preventing metabolic diseases. However, little is known about its impact on the functional capacity of the gut microbiome and the combined effect on the serum metabolome. Here, we demonstrate extensive remodelling of the gut microbial ecosystem in humans (n=92) after an average of 9.8 days of fasting ([~]250 kcal / day). Fasting transiently affected the relative abundance of the majority of bacterial species (306 decreased and 210 increased out of 772). Species changes could largely be explained by their genomic repertoire of carbohydrate-active enzymes (CAZymes), which were investigated here for the first time. Fasting induced extensive abundance changes in CAZyme families, depleting families with dietary fibre substrates and increasing families with host-derived glycan substrates. Likewise, we observed extensive changes in the serum metabolome, with 382 out of 721 metabolites significantly affected (246 increased and 136 decreased). In-depth metagenome-metabolome co-variation analysis suggested Oscillibacter species to be key producers of indole-3-propionic acid, a crucial metabolite for cardiometabolic health. Together, our results provide an unprecedented view on the impact of long-term fasting on gut microbiome composition and function.
Autores: Robin Mesnage, Q. R. Ducarmon, F. Grundler, C. Giannopoulou, A. Loume, N. Karcher, M. Larralde, S. R. Romano, M. MacArthur, S. J. Mitchell, F. Wilhelmi de Toledo, G. Zeller
Última actualización: 2024-04-19 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.19.590209
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.19.590209.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.
Gracias a biorxiv por el uso de su interoperabilidad de acceso abierto.