Konposatu fenolikoak eta hesteko mikrobiota

Has gaitezen hasieratik. Konposatu fenolikoak landareek ekoizten dituzten konposatu- eta molekula-multzo zabal eta heterogeneo bat dira. Landareek defentsa-mekanismo gisa ekoizten dituzte hainbat estres-egoera jasaten dituztenean, hala nola erradiazio ultramoreak edota onddoen erasoak [1]. Konposatuok dituzten hanturaren aurkako efektuetan (frogatu da badituztela) eta efektu antioxidatzaileetan oinarritzen da haiekiko interesa. Izan ere, ezaugarri horiek hainbat osasun-arazo eta gaixotasunen prebentzio edo/eta tratamendurako egoki bihurtzen dituzte konposatu fenolikoak [2]. Esaterako, zenbait ikerlanek erakutsi dute erresberatrol eta pterostilbeno konposatu fenolikoak eraginkorrak direla sindrome metabolikoarekin lotzen diren osasun-nahasmenduak kudeatzeko [3-5]. Hesteko mikrobiotaren definizioa, berriz, gure hesteetan bizi den eta nagusiki bakterioz osaturik dagoen komunitate konplexua izango litzateke. Izatez, “ahaztutako organo” izena ere eman izan zaio gure hestean aurkitzen den mikroorganismo-kantitatea dela eta (uste da 2 kg pisatu ditzakeela) [6].

Hesteko mikrobiotak duen garrantzia egoera fisiologikoaren (osasun-egoera) prozesu garrantzitsuetan duen parte-hartzean oinarritzen da. Esaterako, hesteko mikrobiotak elikagaien digestio eta aprobetxamenduan parte hartzen du, hainbat bitamina sintetizatzen ditu, sistema/erantzun immunearen erregulazioan parte hartzen du, eta bioaktiboak diren metabolitoak ekoizten ditu [7]. Horretarako, ordea, hesteko mikrobiotaren konposizioak egokia izan behar du (mikroorganismoen aberastasuna eta ugaritasuna). Izan ere, gaur egun, hainbat faktore ezagutzen dira, zeinak hesteko mikrobiotaren konposizioan eragin negatiboa baitituzte. Esaterako, dieta-patroi desegokiak jarraitzeak (gantz edo/eta azukretan aberatsak) edota bizimodu sedentarioa izateak disbiosia eragin dezakete, zeinak hesteko mikrobiotaren konposizioaren nahasmendu eta hestearen iragazkortasunaren handitzea barne hartzen baititu [8]. Baina, orduan, zein da konposatu fenolikoen eta hesteko mikrobiotaren arteko erlazioa?

Bada, elikagaien edo gehigarrien bidez hartzen diren konposatu fenolikoen zati (handi) bat metabolizatzen duela hesteko mikrobiotak [9]. Ondorioz, itu-ehun eta -organoetara heltzen den konposatu fenolikoen kantitatea irensten dena baina askoz txikiagoa izango da, eta horrek konposatu fenolikoen erabilpena mugatzen du. Hori dela eta, proposatu den hipotesietako bat da konposatu fenolikoek prebiotikoen (zuntza) antzeko efektua izan dezaketela [10]. Horrela, konposatu fenolikoek hesteko bakterioen mintz-zelularrera lotzeko ahalmena izango lukete, eta haren funtzionaltasuna aztoratu, eta, ondorioz, bakterioen hazkuntza erregulatuko litzateke. Horrek, gainera, onuragarritzat jotzen diren bakterio-anduien hazkuntza faboratuko luke, hala nola Bacteroides spp., Bifidobacterium spp. eta Lactobacillus spp., patogenotzat jotzen diren anduien hazkuntza mugatzearekin batera [10]. Hori frogatu dute hainbat ikerlanek, zeinetan hesteko mikrobiotaren konposizio-aldaketak deskribatu baitira konposatu fenolikotan aberats diren elikagaiak (kakaoa, tea, intxaurrak, mahatsa eta ardoa, besteak beste) hartu dituzten pertsonetan [11].

2. irudia. Hesteko mikrobiotaren disbiosiak hainbat ehun eta organotan eragiten dituen nahasmenduak. F/B: Firmicutes/Bacteroidetes; GEZ: gantz-ehun zuria; GGEA: gibel gantzatsu ez-alkoholikoa; KLGA: kate laburreko gantz-azidoa; LPS: lipopolisakaridoa; TMAO: trimetilamina oxidoa. Arg. Iñaki Milton Laskibar

Nabarmendu behar da konposatu fenolikoek bideratutako eragin horrek efektu zuzena izan dezakeela obesitate, diabetes, gaixotasun kardiobaskular, gibel gantzatsu eta horrelako beste osasun-nahasmendu batzuetan, zeinetan deskribatu baita disbiosiaren presentzia. Izan ere, ikusi da aurrez aipatutako osasun-nahasmenduak dituzten pertsonen mikrobiota aberastasun txikiagokoa dela, Firmicute/Bacteroidete ratio altuagoa duela, butiratoa ekoizten duten bakterioen presentzia txikiagoa duela, etanola ekoizten duten bakterioen presentzia handiagoa duela eta hesteko iragazkortasun handiagotua duela [12-15]. Bestalde, aztoratutako hesteko mikrobiota horrek bitartekari hantura-eragileen ekoizpen handiagoa izango du —adibidez, lipopolisakaridoena (LPS)—, zeinak, behin zirkulaziora heltzen direnean, hainbat ehun eta organori eragingo baitiete (hala nola gibela, giharra edota gantz-ehuna), eta, ondorioz, nahasmendu metabolikoak sortuko ditu (2. irudia) [16]. Testuinguru horretan, konposatu fenolikoek hesteko mikrobiotaren konposizioan duten efektuak bitartekari hantura-eragileen ekoizpena murriztuko luke. Horrek, halaber, disbiosia dagoenean gertatzen den hesteko hantura hobetuko luke, eta hestearen hesi-funtzioa berreskuratzen lagundu [17].

Baina iradoki da konposatu fenolikoek hesteko mikrobiotan duten efektua haren osaera erregulatzetik haratago doala. Izan ere, zenbait ikerketaren arabera, konposatu fenolikoek kate laburreko gantz-azidoen ekoizpena faboratuko lukete —hala nola azetatoa, propionatoa eta butiratoa—, zeinak hanturaren aurkako efektuak baitituzte. Nahiz eta efektu hori bideratzen duten mekanismoak ez diren zehatz-mehatz ezagutzen, uste da konposatu fenolikoek Lactobacillus, Lachnospiraceae eta Ruminococcaceae bakterio anaerobikoak ugaritzen dituztela, eta horiek, berriz, aurrez aipatutako kate laburreko gantz-azidoen ekoizpena handituko lukete [18].

3. irudia. Konposatu fenolikoek hesteko mikrobiotan eragiten dituzten efektuen irudikapen eskematikoa. KF: konposatu fenolikoak; KLGA: kate laburreko gantz-azidoa; LPS: lipopolisakaridoa; met: konposatu fenolikoen metabolitoak. Arg. Iñaki Milton Laskibar

Prebiotikoen antzeko efektu horien guztien laguntzaz, hesteko mikrobiotaren konposizioa osasungarriagoa izango litzateke, eta ahalbidetuko luke hesteko hantura murriztea (kate laburreko gantz-azidoen ekoizpen handiagoa eta LPS-ekoizpen txikiagoa) eta hestearen hesi-funtzioa berreskuratzea (bitartekari hantura-eragileak odolera heltzea oztopatuz) (3. irudia). Horiek horrela, ezin daiteke baztertu konposatu fenolikoek zenbait nahasmendu metabolikotan dituzten efektu onuragarriak (edo behintzat horien zati bat) hesteko mikrobiota osasuntsu baten berreskurapenak bideratzea. 

Baina hori ez da dena. Izan ere, badirudi konposatu fenolikoen eta hesteko mikrobiotaren arteko erlazioa bi noranzkokoa dela, eta hesteko mikrobiotak ere eragin onuragarriak dituela konposatu fenolikoetan. Kasu horretan, hesteko mikrobiotak konposatu fenolikoen metabolito bioaktiboak sortuko ditu, zeinak erraz xurga baitaitezke eta efektu onuragarriak sortzen baitituzte hainbat ehun eta organotan (3. irudia). Adibidez, zenbait ikerlanek erakutsi dute erresberatrol eta pterostilbeno konposatu fenolikoen metabolitoak bioaktiboak direla, eta konposatu fenoliko horien kontsumoak eragindako efektu onuragarrien erantzule izan daitezkeela [20-21]. Horren harira, badirudi zenbait pertsonak metabolito horiek ekoizteko duten gaitasuna aldakorra dela (metabotipoak) eta aldakortasun hori pertsona baten hesteko mikrobiotaren konposizioaren araberakoa dela (enterotipoak), zeina aldi berean dieta eta bizi-ohiturek baldintzatuko baitute. Izatez, metabolitoen ekoizpenean pertsonen artean gertatzen den aldakortasun hori jo da konposatu fenolikoen tratamenduei hobeto edo okerrago erantzuteko arrazoi gisa [19]. 

Gauzak horrela, egun, eskuragarri dagoen ebidentziak iradokitzen du hesteko mikrobiotak konposatu fenolikoetan eragiten duen metabolizazioa konposatu fenolikoak erabiltzeko muga izatetik ia ekintza-mekanismo bat izatera pasatu dela. Testuinguru horretan, konposatu fenolikoen kontsumoak hesteko mikrobiotaren konposizio egokia mantentzen lagunduko du, eta horrek, berriz, konposatu fenolikoen efektu onuragarriak handituko ditu. Etorkizunera begira, erlazio horretan parte hartzen duten mikroorganismoen identifikazioan eta ekintza-mekanismoen karakterizazioan ikertzen jarraitzea interesgarria izango litzateke. Era berean, konposatu fenolikoen eta probiotikoen konbinaketak probatzea (kasu horretan sinbiotiko bat sortuz) eta horien efektuak aztertzea ere interesgarria litzateke. Baina oraingoz argi geratzen dena da konposatu fenolikoen eta hesteko mikrobiotaren arteko erlazioak gehiago ematen duela amodio-istorio bat gorroto-istorio bat baino.

Bibliografia

1. Šamec D, Karalija E, Šola I, Vujčić Bok V, Salopek-Sondi B. The Role of Polyphenols in Abiotic Stress Response: The Influence of Molecular Structure. Plants (Basel) 2021, 10(1):118.
2. Cory H, Passarelli S, Szeto J, Tamez M, Mattei J. The Role of Polyphenols in Human Health and Food Systems: A Mini-Review. Front Nutr 2018, 5(87).
3. Fernández-Quintela A, Carpéné C, Fernández M, Aguirre L, Milton-Laskibar I, Contreras J, Portillo MP. Anti-obesity effects of resveratrol: comparison between animal models and humans. J Physiol Biochem 2016, 73(3):417-429.
4. Chaplin A, Carpéné C, Mercader J. Resveratrol, Metabolic Syndrome, and Gut Microbiota. Nutrients 2018, 10(11):1651.
5. Gómez-Zorita S, Milton-Laskíbar I, Aguirre L, Fernández-Quintela A, Xiao J, Portillo MP. Effects of Pterostilbene on Diabetes, Liver Steatosis and Serum Lipids. Curr Med Chem 2021, 28(2):238-252.
6. Flint HJ. The impact of nutrition on the human microbiome. Nutr Rev 2012, 70:S10-S13.
7. Rinninella E, Raoul P, Cintoni M, Franceschi F, Miggiano GAD, Gasbarrini A, Mele MC. What is the Healthy Gut Microbiota Composition? A Changing Ecosystem across Age, Environment, Diet, and Diseases. Microorganisms 2019, 7(1): 14.
8. Etxeberria U, Arias N, Boqué N, Macarulla MT, Portillo MP, Milagro FI, Martinez JA. Shifts in microbiota species and fermentation products in a dietary model enriched in fat and sucrose. Benef Microbes 2015, 6(1):97-111.
9. Scalbert A, Morand C, Manach C, Rémésy C. Absorption and metabolism of polyphenols in the gut and impact on health. Biomedicine & Pharmacotherapy 2002, 56(6):276-282.
10. Singh KA, Cabral C, Kumar R, Ganguly R, Kumar Rana H, Gupta A, Rosaria Lauro M, Carbone C, Reis F, Pandey AK. Beneficial Effects of Dietary Polyphenols on Gut Microbiota and Strategies to Improve Delivery Efficiency. Nutrients 2019, 11(9):2216.
11. Tomás-Barberán FA, Selma MV, Espín JC. Interactions of gut microbiota with dietary polyphenols and consequences to human health. Curr Opin Clin Nutr Metab Care 2016, 19(6):471-476.
12. Albhaisi SAM, Bajaj JS, Sanyal AJ. Role of gut microbiota in liver disease. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 2020, 318(1):G84-G98.
13. Sharma S, Tripathi P. Gut microbiome and type 2 diabetes: where we are and where to go? J Nutr Biochem 2019, 63:101-108.
14. Trøseid M, Andersen GØ, Broch K, Hov JR. The gut microbiome in coronary artery disease and heart failure: Current knowledge and future directions. EBioMedicine 2020, 52:102649.
15. de Cuevillas B, Milagro FI, Tur JA, Gil-Campos M, de Miguel-Etayo P, Martínez JA, Navas-Carretero S. Fecal microbiota relationships with childhood obesity: A scoping comprehensive review. Obes Rev 2021, e13394.
16. Tsukumo DM, Carvalho BM, Carvalho-Filho MA, Saad MJ. Translational research into gut microbiota: new horizons in obesity treatment. Arq Bras Endocrinol Metabol 2009, 53(2):139-44.
17. König J, Wells J, Cani PD, García-Ródenas CL, MacDonald T, Mercenier A, Whyte J, Troost F, Brummer RJ. Human Intestinal Barrier Function in Health and Disease. Clin Transl Gastroenterol 2016, 7(10):e196.
18. Alves-Santos AM, Sugizaki CSA, Lima GC, Naves MMV. Prebiotic effect of dietary polyphenols: A systematic review. Journal of Functional Foods 2020, 74:104169.
19. Corrêa TAF, Rogero MM, Hassimotto NMA, Lajolo FM. The Two-Way Polyphenols-Microbiota Interactions and Their Effects on Obesity and Related Metabolic Diseases. Front Nutr 2019, 6:188.
20. Springer M, Moco S. Resveratrol and Its Human Metabolites-Effects on Metabolic Health and Obesity. Nutrients 2019, 11(1):143.
21. Trepiana J, Krisa S, Portillo MP. Activity of Pterostilbene Metabolites against Liver Steatosis in Cultured Hepatocytes. Molecules 2020, 25(22):5444.