IV. 3. Ingesta de prebióticos

Los prebióticos no añaden bacterias nuevas a su intestino: alimentan selectivamente a los microbios beneficiosos que ya viven allí, como las bifidobacterias.

Alimentar su jardín microbiano: el poder de los prebióticos

Los probióticos son las semillas, pero los prebióticos son el abono.

Durante la mayor parte del siglo XX, la ciencia de la nutrición trató los hidratos de carbono de la dieta como digeribles —aportadores de calorías— o indigeribles —que atraviesan el intestino como volumen—. La idea de que los hidratos de carbono indigeribles pudieran tener un efecto específico, selectivo y beneficioso sobre la microbiota intestinal no formaba parte de ese marco. En 1995, Glenn Gibson, de la Universidad de Reading, y Marcel Roberfroid, de la Université catholique de Louvain, publicaron en el Journal of Nutrition un artículo que cambió esto. Propusieron el concepto de prebiótico: un ingrediente alimentario no digerible que estimula selectivamente el crecimiento y la actividad de bacterias del colon de forma beneficiosa para la salud del huésped. El término era nuevo. El fenómeno que describía era antiguo: la fermentación de las fibras vegetales por las bacterias del colon venía produciéndose desde mucho antes de que los seres humanos tuvieran una palabra para nombrarla. Lo que Gibson y Roberfroid aportaron al campo fue una definición contrastable: no cualquier sustrato fermentable, sino uno con actividad selectiva sobre taxones beneficiosos. Todo ensayo clínico con inulina, fructooligosacáridos o galactooligosacáridos desde 1995 es la comprobación de una hipótesis que nació, como la mayoría de las ideas importantes, de un desacuerdo con el marco imperante.

La palabra "prebiótico" es más joven de lo que muchos pacientes suponen. La acuñaron en 1995 Glenn Gibson, microbiólogo de alimentos británico, y Marcel Roberfroid, bioquímico belga, en un artículo que planteaba una pregunta que nadie había formulado formalmente antes: en lugar de añadir bacterias al intestino, ¿y si se pudiera alimentar selectivamente a las que ya están allí? Gibson y Roberfroid formularon el concepto de prebiótico sintetizando los resultados de los estudios con inulina y fructooligosacáridos disponibles en aquel momento: determinadas fibras resistentes a la digestión humana estimulan selectivamente el crecimiento de grupos bacterianos concretos —ante todo Bifidobacterium— sin añadir un solo organismo vivo. Propusieron el término "prebiótico" —un sustrato selectivo que modifica de forma beneficiosa la composición microbiana intestinal— como contrapartida conceptual deliberada de "probiótico". [113] El fenómeno se confirmó más tarde en un ensayo humano controlado y doble ciego: la inulina elevó de forma dosis-dependiente y medible los recuentos fecales de Bifidobacterium en adultos sanos a lo largo de varias semanas. [090] Sin embargo, lo que Gibson y Roberfroid formalizaron en 1995 lo había diseñado la naturaleza millones de años antes. La leche materna humana contiene más de 200 oligosacáridos de la leche humana (HMO) estructuralmente distintos: hidratos de carbono complejos que el lactante no puede digerir pero Bifidobacterium longum subsp. infantis sí. Estos HMO son los primeros prebióticos del lactante y configuran una microbiota intestinal dominada por Bifidobacterium que entrena al sistema inmunitario neonatal y favorece la maduración de la barrera intestinal. [501] Los lactantes amamantados tienen una microbiota fundamentalmente distinta de la de los alimentados con fórmula: más Bifidobacterium, menos Clostridioides difficile (antes Clostridium difficile), menor inflamación sistémica. Esta diferencia no es un efecto secundario de la leche materna; es una de sus funciones principales. El principio prebiótico, resulta, no es una estrategia dietética moderna. Es la intervención sobre la microbiota deliberadamente diseñada más antigua que conocemos.

Cuando los pacientes preguntan cómo apoyar a su microbiota, lo primero que suele venir a la mente son los probióticos. Sin embargo, en la práctica cotidiana importa aún más lo que alimenta a los microbios que ya están presentes. Los prebióticos son fibras no digeribles que las bacterias intestinales fermentan, y que configuran la actividad y el metabolismo microbianos en lugar de limitarse a añadir organismos nuevos.

Entre las fibras prebióticas mejor estudiadas están la inulina, los fructooligosacáridos, los galactooligosacáridos y determinados almidones resistentes. Estos compuestos llegan intactos al colon, donde distintos grupos bacterianos los utilizan como fuente de energía. Aunque la investigación inicial se centró en Bifidobacterium, hoy sabemos que responden muchos taxones, incluidas bacterias productoras de butirato como Faecalibacterium y Roseburia [169].

Durante la fermentación, las bacterias producen ácidos grasos de cadena corta como el acetato, el propionato y el butirato. Estos metabolitos nutren las células del colon, influyen en la señalización inmunitaria y ayudan a mantener la integridad mucosa. Los efectos clínicos son modestos e indirectos, pero se observan de forma consistente en estudios experimentales y en humanos. A través de estos metabolitos, la fibra alimentaria conecta la actividad de la microbiota con la fisiología del huésped [502] [503].

Los prebióticos se encuentran en alimentos corrientes. Las cebollas, el ajo, los puerros, las legumbres, la avena, la cebada, los plátanos y las patatas cocidas y enfriadas aportan hidratos de carbono fermentables. Los polifenoles de los frutos rojos, el té, el cacao y el aceite de oliva también interactúan con los microbios intestinales, aunque se describen mejor como compuestos moduladores de la microbiota que como prebióticos clásicos.

La tolerancia varía mucho. Aumentar la fibra con rapidez puede provocar gases o hinchazón, porque la fermentación produce gases además de ácidos grasos de cadena corta. Una introducción gradual permite que las poblaciones microbianas y la motilidad intestinal se adapten. Una ingesta adecuada de líquidos y repartir la fibra entre las comidas mejoran el bienestar.

Tras un tratamiento antibiótico, las fibras fermentables pueden ayudar a que la actividad microbiana se recupere, pero son solo uno de los factores. El sueño, el estrés, los medicamentos y la calidad general de la dieta también influyen en la composición de la microbiota. Los estudios observacionales muestran de forma consistente que las personas que comen una amplia variedad de alimentos vegetales tienden a tener una microbiota más diversa y estable [504].

Distintos microbios prefieren distintos sustratos. Una ingesta variada de fibras sostiene a múltiples grupos bacterianos y ayuda a mantener la resiliencia del ecosistema. La diversidad alimentaria, más que cualquier suplemento aislado, parece lo más importante para el equilibrio de la microbiota a largo plazo.

Los prebióticos actúan, por tanto, de forma gradual. No funcionan como fármacos, pero mejoran el entorno en el que viven los microbios beneficiosos. Con el tiempo, la ingesta regular de fibras vegetales diversas favorece el metabolismo microbiano, la función de barrera intestinal y la salud metabólica.

Estructurar la ingesta de prebióticos en la vida cotidiana

En la práctica clínica, las dietas que incluyen con regularidad verduras como la cebolla, el ajo, el puerro, los espárragos y las alcachofas suelen aportar fuentes constantes de fibras fermentables. Estos alimentos familiares aparecen a menudo en patrones alimentarios asociados con un metabolismo microbiano más saludable.

Las frutas y verduras enteras, incluida la piel comestible cuando se tolera, aportan tipos adicionales de fibra. Estos sustratos mixtos son utilizados por distintos grupos bacterianos y se vinculan con una mayor diversidad microbiana en los estudios observacionales.

Las legumbres aparecen con frecuencia en las dietas que favorecen la estabilidad microbiana. Las lentejas, las alubias, los garbanzos y los guisantes aportan hidratos de carbono de fermentación lenta que nutren a las bacterias productoras de butirato.

Algunas formas tradicionales de cocinar aumentan la ingesta de almidón resistente. Las patatas, el arroz o la pasta cocidos y enfriados aportan sustratos que llegan al colon y pueden ser fermentados por los microbios residentes.

La variedad de la dieta parece más importante que cualquier ingrediente aislado. Comer una amplia gama de alimentos vegetales a lo largo de la semana aporta múltiples tipos de fibra y favorece la resiliencia del ecosistema.

La tolerancia suele mejorar cuando la ingesta de fibra aumenta de forma gradual. Introducir alimentos vegetales nuevos paso a paso, con una ingesta adecuada de líquidos, se asocia a menudo con menos síntomas como la hinchazón.

La ingesta de prebióticos funciona mejor en el contexto de la calidad global de la dieta. Unos horarios de comidas estables, un aporte adecuado de proteínas y micronutrientes y un consumo limitado de alimentos ultraprocesados favorecen el mismo equilibrio microbiano que promueven las fibras fermentables.

Efectos sobre la microbiota

• Las fibras prebióticas son fermentadas por múltiples grupos bacterianos, no solo por Bifidobacterium y Lactobacillus, sino también por taxones productores de butirato como Faecalibacterium prausnitzii, Roseburia spp. y Eubacterium rectale. Estos desplazamientos pueden aumentar la diversidad funcional más que el simple número de bacterias [169] [118].
• La fermentación de los prebióticos aumenta la producción de ácidos grasos de cadena corta (acetato, propionato, butirato), que sostiene el aporte energético de los colonocitos, la señalización mucosa y la regulación inmunitaria. La mayoría de los probióticos no producen directamente grandes cantidades de butirato; el efecto se produce a menudo por alimentación cruzada entre especies microbianas [503].
• La ingesta de prebióticos puede influir indirectamente en la función de barrera intestinal, a través de los SCFA, la producción de moco y la señalización epitelial. Estos efectos son modestos y dependen del contexto, más que constituir una prevención universal del “intestino permeable^[G]”.
• Los prebióticos pueden actuar sobre vías metabólicas y endocrinas del huésped, en parte a través de metabolitos microbianos que influyen en el GLP-1, el PYY y otras hormonas de origen intestinal implicadas en el apetito y la regulación de la glucosa [502].
• Las respuestas de la microbiota varían entre individuos, según la composición basal de la microbiota, la calidad de la dieta, el uso de medicamentos y la genética del huésped. Algunas personas muestran desplazamientos microbianos medibles; otras, cambios mínimos.
• También pueden responder componentes no bacterianos de la microbiota, incluidas las poblaciones fúngicas (p. ej., Candida, Saccharomyces), la dinámica de los bacteriófagos^[G] y los metanógenos arqueanos (Methanobrevibacter smithii), aunque estas relaciones siguen en estudio.
• La ingesta regular de fibras prebióticas diversas favorece la resiliencia del ecosistema y ayuda a la microbiota a recuperarse tras alteraciones como los antibióticos o una enfermedad, pero los efectos son graduales y dependen de la dieta y del estilo de vida en su conjunto [504].
• Los efectos de los prebióticos son medibles mediante secuenciación de la microbiota fecal, metabolómica y análisis de SCFA, aunque estos biomarcadores no siempre se traducen directamente en desenlaces clínicos.

Orientación para el paciente

• Añada una fuente de fibra vegetal a la mayoría de sus comidas.
• Incluya cebolla, ajo, puerro, legumbres o avena varias veces por semana.
• Coma una variedad de verduras y frutas todos los días.
• Utilice cereales integrales con más frecuencia que los refinados.
• Introduzca las fibras nuevas despacio si aparece hinchazón.
• Beba suficiente agua cuando aumente la fibra.
• Pruebe de vez en cuando patatas, arroz o pasta cocidos y enfriados para obtener almidón resistente.
• Use suplementos prebióticos solo si la dieta resulta insuficiente y tras consejo médico.
• Fíjese en los cambios en el patrón de las deposiciones, la hinchazón o el bienestar.
• Revise su diario de alimentación en las visitas de seguimiento.

Referencias

[090] Kolida S, Meyer D, Gibson GR. A double-blind placebo-controlled study to establish the bifidogenic dose of inulin in healthy humans. Eur J Clin Nutr. 2007. Link

OBJETIVO: Evaluar la eficacia bifidogénica de dos dosis de inulina en adultos humanos sanos. DISEÑO: Estudio humano cruzado, doble ciego y controlado con placebo. ÁMBITO: Food Microbial Sciences Unit, The University of Reading, Reading, Reino Unido. SUJETOS: Treinta voluntarios sanos, 15 hombres y 15 mujeres (rango de edad 19-35). INTERVENCIONES: Los sujetos consumieron una bebida de chocolate que contenía placebo (maltodextrina, 8 g/día), 5 g/día de inulina y 8 g/día de inulina durante un periodo de tratamiento de 2 semanas. Cada tratamiento fue seguido de un lavado de 1 semana, al final del cual los voluntarios pasaban al siguiente tratamiento.

[113] Gibson GR, Roberfroid MB. Dietary modulation of the human colonic microbiota: introducing the concept of prebiotics. J Nutr. 1995. Link

Este trabajo introdujo el concepto de **prebiótico**: un ingrediente alimentario no digerible que estimula selectivamente el crecimiento o la actividad de una o unas pocas especies bacterianas del colon, mejorando así la salud del huésped. Los autores lo distinguen del **probiótico** (que aporta microorganismos vivos) y del **simbiótico** (combinación de ambos), y destacan como ejemplos los oligosacáridos no digeribles, entre ellos la inulina y los fructooligosacáridos. Esta entrada es la fuente de la definición de prebiótico en III.2 (S-0302-04). Importante: es un artículo conceptual de 1995; la definición se ha precisado varias veces desde entonces.

[118] Deehan EC, Yang C, Perez-Muñoz ME, Nguyen NK, Cheng CC, Triador L, Zhang Z, Bakal JA, Walter J. Precision Microbiome Modulation with Discrete Dietary Fiber Structures Directs Short-Chain Fatty Acid Production. Cell Host Microbe. 2020. Link

Ensayo humano aleatorizado y controlado con fibras estructuralmente **distintas a base de almidón de maíz**. Las diferentes estructuras de fibra configuraron de forma distinta la composición de la microbiota y el **perfil de ácidos grasos de cadena corta** resultante, en particular la cantidad de butirato. La magnitud de la respuesta dependió además de la composición basal de la microbiota (respuesta individualizada). Los autores lo denominan *modulación de precisión del microbioma*: eligiendo la estructura de la fibra se puede dirigir el resultado de la fermentación. Esta entrada es la fuente de la afirmación de III.3 según la cual la variedad sostiene un repertorio funcional más amplio. Importante: adultos sanos, no población de FMT ni de CDI.

[169] Gibson GR, Hutkins R, Sanders ME et al. The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2017. Link

Consenso de expertos de la ISAPP que actualiza la definición de prebiótico como: un sustrato que es utilizado selectivamente por los microorganismos del huésped confiriendo un beneficio para la salud. La nueva definición amplía los prebióticos para incluir potencialmente sustancias no glucídicas, aplicaciones más allá del tracto gastrointestinal y categorías más allá de los alimentos. Se mantienen como requisitos los mecanismos selectivos mediados por la microbiota y un beneficio para la salud documentado. Establece la definición autorizada actual de prebiótico que orienta la investigación, la regulación y el desarrollo de productos.

[501] Bode, L. Human milk oligosaccharides: every baby needs a sugar mama. Glycobiology. 2012. Link

Revisión de los oligosacáridos de la leche humana (HMO), una familia de glicanos estructuralmente diversa, abundante y exclusiva de la leche humana. Identificados inicialmente como factor bífidus prebiótico para la microbiota del lactante, hoy se sabe que los HMO actúan como antimicrobianos antiadhesivos (receptores señuelo solubles que impiden la adhesión de patógenos), además de como inmunomoduladores y sustratos para el desarrollo cerebral. La revisión consolida la biología de los HMO y respalda intervenciones basadas en HMO para la prevención de infecciones y el desarrollo de la microbiota en el lactante.

[502] Holscher, H. D. Dietary fiber and prebiotics and the gastrointestinal microbiota. Gut Microbes. 2017. Link

Revisión de las estrategias dietéticas —consumo de fibra y prebióticos— para modular la microbiota gastrointestinal y su función metabólica en beneficio de la salud. La mayoría de los hidratos de carbono complejos y polisacáridos vegetales no son digeridos por las enzimas humanas, sino fermentados por los microbios intestinales a SCFA y otros metabolitos bioactivos. La revisión resume los mecanismos y las aplicaciones clínicas y plantea la ingesta de prebióticos como palanca principal para la prevención y el tratamiento de enfermedades dirigidos al microbioma.

[503] Deleu S, Machiels K, Raes J, Verbeke K, Vermeire S. Short chain fatty acids and its producing organisms: An overlooked therapy for IBD?. EBioMedicine. 2021. Link

Revisión de los SCFA (acetato, propionato, butirato) como factores de señalización comunes entre el microbioma intestinal y el sistema inmunitario intestinal en la enfermedad inflamatoria intestinal (IBD). Los SCFA influyen en el metabolismo energético del huésped, la integridad de la barrera intestinal, la función de las células inmunitarias y la actividad de la enfermedad en la IBD. La revisión concluye que se necesita más investigación sobre los mecanismos de cross-feeding y presenta los SCFA como un eje terapéutico abordable en la IBD.

[504] Sonnenburg JL, Sonnenburg ED. Vulnerability of the industrialised microbiota. Science. 2019. Link

Revisión conceptual que presenta el cuerpo humano como un ecosistema que alberga un microbioma complejo, en el que los cambios recientes del estilo de vida (antibióticos, saneamiento, alimentos procesados) provocan cambios importantes en la microbiota intestinal que pueden ser difíciles de revertir. La revisión destaca que las alteraciones de la microbiota se vinculan hoy con un amplio espectro de enfermedades inmunitarias, metabólicas y neuropsiquiátricas, y defiende la preservación del microbioma como prioridad de salud pública.