Han sido muchas las especies bacterianas (entre 300 y 500)  que se han adaptado, a lo largo de la evolución, a vivir y proliferar en el interior del tubo digestivo humano. El número de bacterias que componen lo que se denomina flora bacteriana intestinal es tan elevado que se estima como 10 veces superior al número de células que constituyen el cuerpo humano.

En el estómago y en el intestino delgado (duodeno, yeyuno e íleon) es escaso el número de especies bacterianas con residencia habitual, debido, sin duda, a lo inhóspito de su medio ambiente (que contiene sucesivamente ácido gástrico, bilis y secreción pancreática), así como a la actividad peristáltica dirigida hacia el ileon terminal, factores que dificultan una colonización bacteriana estable a estos niveles.

Por el contrario, el intestino grueso contiene un ecosistema bacteriano abundante y complejo, hasta alcanzar concentraciones de 1011 o 1012 bacterias por gramo de contenido colónico. Cabe subrayar que el 60% de las heces sólidas corresponde a su contenido bacteriano.

La constante interacción entre el huésped (que es el ser humano) y las bacterias que viven en su intestino puede, de hecho, redundar en beneficios para su salud, mientras que algunas de  estas bacterias son patógenos potenciales que se transforman en origen de infecciones y sepsis en determinadas circunstancias, sobre todo cuando se deteriora la integridad física o funcional de la pared mucosa del intestino, que normalmente actúa como una barrera. 

Procedencia de la  flora bacteriana

La colonización del tubo digestivo por la flora bacteriana se inicia desde el mismo momento del nacimiento y dura unos cuantos días. La manera como se realiza esta colonización inicial determina su composición final: parto por vía natural o a través de cesárea, tipo de dieta (lactancia materna o artificial), hospital donde el niño nació, país desarrollado o en  vías  de  desarrollo, etc. 

Las bacterias pioneras en  esta  colonización tienen la capacidad de modular la expresión de los genes delas células del epitelio intestinal para, de esta forma, mejorar las condiciones ambientales y,  de este  modo, en un ambiente más propicio, incrementar la proliferación bacteriana. 

En la composición definitiva de la flora bacteriana intestinal las bacterias anaerobias (que son las que no precisan oxígeno para vivir) sobrepasan con mucho en  número a  las  bacterias  aerobias  (que necesitan oxígeno). Esta composición, que tiene carácter individual,  aunque  suele permanecer constante, varía  en  determinadas circunstancias como,  por  ejemplo,  después  de  un tratamiento antibiótico o a consecuencia de una infección alimentaria aguda con diarrea. 

Traslocación bacteriana

Como tal se conoce el paso a  través del epitelio de la capa mucosa de bacterias viables, desde la luz intestinal donde residen. Si se altera funcionalmente la barrera mucosa, ésta puede permitir entonces el paso a su través de numerosas bacterias viables, por lo generalpertenecientes  a los gérmenes aerobios Gram-negativos, como la Escherichia coli, el Proteus y la Klebsiella.

Después de atravesar la barrera mucosa, los microorganismos,  siguiendo  los   vasos  queconducen la linfa, alcanzan los ganglios mesentéricos, el hígado y el bazo. A partir de  este  primer  asentamiento, las  bacterias pueden diseminarse por  todo  elorganismo provocando sepsis, shock, fracaso multiorgánico y la muerte.

El fenómeno de la traslocación ocurre en todas aquellas situaciones en las que se deteriora la  resistencia de  la  mucosa intestinal, como  sucede en  el  shock hemorrágico, las quemaduras extensas, la isquemia del intestino, la obstrucción intestinal, la pancreatitis aguda grave y la insuficiencia hepática.

Probióticos y prebióticos

Se definen como probióticos aquellos microorganismos que,  consumidos con  un alimento, aportan beneficios importantes para la salud del huésped y para su bienestar. Sonconsideradas   como   probióticos   algunas especies de lactobacillus como el Lactobacillus rhamnosus GG (L GG),  el L. acidophilus y el L. fermentum, que  pueden colonizar el intestino  humano. Varios ensayos clínicos en humanos han demostrado la eficacia de varias especies de bacterias probióticas en colitis infecciosas, virales y bacterianas, así como en la diarrea asociada a la administración de antibióticos.

Se definen como  prebióticos a los ingredientes no digeribles de los alimentos que producen efectos beneficiosos para la salud del huésped al estimular selectivamente el crecimiento, la actividad o ambos aspectos, de una bacteria o de un número restringido de bacterias en el colon. 

Bacterias intestinales y cáncer de colon

Las bacterias intestinales pueden jugar un papel en el mecanismo de iniciación del cáncer de colon a través de la producción de sustancias carcinógenas, cocarcinógenas o procarcinógenas.  Aunque no se dispone de evidencias concluyentes, las bacterias residentes en el colon pueden ser un factor ambiental significativo que module el riesgo del cáncer de colon en los seres humanos. 

Enfermedades inflamatorias intestinales

Se ha sugerido que las bacterias residentes en el intestino pueden ser un factor esencial en   la   puesta  en marcha del proceso inflamatorio que conduce al desarrollo de estas enfermedades, como son la enfermedad de Crohn o  la  Colitisulcerosa.

Funciones principales de la flora bacteriana humana

La flora bacteriana  humana cumple funciones metabólicas,  funciones nutritivas (o tróficas) y funciones protectoras:

– Funciones metabólicas

La flora bacteriana que habita en el intestino grueso participa en la fermentación de todos los residuos alimentarios no digeribles, así como del moco producido por el epitelio intestinal.

El resultado de la actividad fermentativa desarrollada por  las bacterias es la recuperación de energía metabólica para elhuésped humano, así como el aporte de la energía necesaria para la propia proliferación bacteriana. Esta actividad fermentativa se ejerce principalmente sobre los hidratos de carbono no digeribles (almidones,  celulosa, pectinas, etc.) de los que se generan ácidos grasos de cadena corta.

La flora bacteriana participa también en la putrefacción (actividad metabólica en ausencia de oxígeno) de los péptidos de las proteínas y cuyo resultado es la generación también de ácidos grasos de cadena corta, así como de algunas sustancias tóxicas (amonio, aminas, fenoles, etc.). Las proteínas sometidas al proceso metabólico de la putrefacción son la elastina y el colágeno procedente de los  alimentos, los  fermentos pancreáticos, las  células del  epitelio  intestinalnecrosadas y las bacterias lisadas.

En el ciego y en el colon derecho la fermentación es muy intensa, con una elevada producción de  ácidos grasos de  cadena corta,  lo  que condiciona un medio ambiente colónico ácido y un rápido crecimiento bacteriano. Por el contrario, en el colon izquierdo predomina la putrefaccción sobre la fermentación y la población bacteriana permanece estable.

Las bacterias que habitan en la luz del colon desempeñan un papel importante en la síntesis de vitaminas y en la absorción del calcio, el magnesio y el hierro. La absorción del hierro en el ciego es potenciada por la presencia de ácidos grasos de cadena corta generados por fermentación.

– Funciones nutritivas o tróficas

Crecimiento y diferenciación  de las células epiteliales: Es posible que el papel más importante de los ácidos grasos de cadena corta en la fisiología del colon sea su efecto nutritivo o trófico sobre el epitelio intestinal.

En un modelo  experimental de  rata  libre  de  gérmenes se  comprueba que disminuye la proliferación de las células epiteliales del colon, lo que sugiere que la presencia de bacterias en la luz intestinal es necesaria para una óptima proliferación de dichas células.

Interacciones entre las bacterias intestinales y  la  capacidad defensiva inmunitaria  del huésped: La mucosaintestinal funciona como  una  fase interpuesta (interfase)  entre el sistema inmunitario y  el medio ambiente. Por ello no es sorprendente que sea el tejido linfoide intestinal el que contenga la mayor concentración de células inmunocompetentes del  cuerpo humano, ya que la continua interacción entre  el  huésped y  las bacterias intestinales, a través de lacapa mucosa (que actúa como interfase) es clave para el desarrollo de un sistema defensivo inmunitario que sea competente. Por este motivo, los animales de experimentación libres de gérmenes ("germ-free") tienen menor cantidad de tejido linfoide en la mucosa intestinal.

– Funciones protectoras

Las bacterias que residen habitualmente en el tubo digestivo desempeñan  un papel clave en la resistencia del organismo a  ser colonizado por otros gérmenes aparte de aquellos con los que ya convive. Por esta razón, los modelos animales libres de gérmenes son muy susceptibles a las infecciones.

En circunstancias  normales existe un equilibrio entre las diferentes especies de  bacterias residentes en  el  intestino. Este equilibrio ecológico bacteriano puede romperse con la administración de antibióticos, los cuales, al destruir a unas bacterias y no a otras, puede facilitar el sobrecrecimiento de algunas especies en relación a otras, como sucede con el Clostridium difficile, responsable de lacolitis peudomembranosa.