En una revisión sistemática de ensayos clínicos, la ingesta de prebióticos se asoció con una mejoría significativa en la saciedad, la glucemia posprandial y las concentraciones de insulina en adultos.

También se ha demostrado que el consumo de una mezcla de inulina/oligofructosa aumenta Bifidobacterium spp. y Faecalibacterium prausnitzii, ambos correlacionados negativamente con los polisacáridos, y Bifidobacterium spp. negativamente correlacionado con el porcentaje de masa grasa y colesterol de lipoproteínas de baja densidad.

Estos resultados son prometedores en los adultos y justifican la evaluación de los prebióticos como una intervención dietética para modular la microbiota intestinal y los resultados metabólicos en la obesidad infantil.

El sobrepeso infantil tiende a persistir hasta la edad adulta y es un factor de riesgo temprano de morbilidad y mortalidad asociada a la obesidad, destacando la importancia de la intervención precoz. El potencial de los prebióticos para influir en el peso corporal en los niños fue sugerido por el descenso de la tasa de ganancia de peso observada en un ensayo que evaluó la combinación de la ingesta de prebióticos y calcio en niños sanos.

Sin embargo, hasta el momento no hay investigaciones que hayan evaluado la totalidad de los cambios en la microbiota intestinal en los niños con sobrepeso y obesidad, mediante la administración de prebióticos. También hay pocas investigaciones que evalúen la composición microbiana global de los niños con sobrepeso y obesidad, con o sin intervención.

Objetivo

Evaluar el efecto de la suplementación prebiótica en la microbiota intestinal, los AGF y los resultados metabólicos asociados (composición corporal, marcadores inflamatorios séricos, perfil lipídico y glucemia en ayunas e insulinemia) en niños con sobrepeso y obesidad, por lo demás sanos.

Material y métodos:

Se trata de un estudio municéntrico, doble ciego, controlado con placebo, en cohortes separadas (marzo de 2014 y agosto de 2014) en la Universidad de Calgary, Canadá. Los participantes fueron niños de 7 a 12 años con sobrepeso u obesidad (índice de masa corporal [IMC] >percentilo 85) por lo demás sanos.

Los participantes fueron asignados al azar a grupos que recibieron inulina enriquecida con oligofructosa (IO) (8 gr/día; n = 22) o maltodextrina como placebo (controles, dosis isocalórica, n = 20) 1 vez/día durante 16 semanas.

Se midieron la masa grasa y la masa magra usando absorciometría de rayos X de energía dual, la talla, el peso y la circunferencia de la cintura basales, c/4 semanas.

Al inicio y las 16 semanas del estudio se hicieron mediciones de lípidos, citocinas, lipopolisacáridos e insulina.

Las muestras fecales fueron recogidas al inicio del estudio y 16 semanas después; los ABF se establecieron mediante cromatografía líquida de alto rendimiento y la composición de la microbiota fue analizada por secuenciación de rRNA16S y la reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa. Los resultados primarios fueron el cambio en el porcentaje de grasa corporal desde el inicio hasta la semana 16.

Resultados

A las 16 semanas, los niños que consumieron IO mostraron una disminución disminuciones significativas del puntaje z del peso corporal (disminución de 3,1%), del porcentaje de grasa corporal (disminución de 2,4%) y del porcentaje de grasa troncal (disminución del 3,8%) en comparación con los niños con placebo (aumento del 0,5%, aumento de 0.05%, y disminución del 0,3%, respectivamente).

Los niños que también consumieron IO tuvieron una reducción significativa del nivel basal de interleucina 6 (disminución del,15%) en comparación con el grupo placebo (aumento del 25%). Hubo una disminución significativa de los triglicéridos séricos (disminución del 19%) en el grupo IO.

La reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa mostró un aumento significativo de Bifidobacterium spp. en el grupo IO comparado con los controles.

La secuenciación del ARNr16S reveló aumentos significativos en las especies del género Bifidobacterium y disminuye en Bacteroides vulgatus dentro del grupo que consumió OI. En las muestras fecales, los niveles de AGF primarios aumentaron en el grupo de placebo, pero no en el grupo OI.

Comentarios

Los autores expresan que este es el primer estudio controlado aleatorizado para evaluar la totalidad de los cambios en la composición de la microbiana intestinal y los ácidos biliares con la intervención prebiótica en niños con sobrepeso y obesidad.

Los resultados demuestran que el consumo de IO normaliza el aumento de peso en la infancia, reduce toda la grasa corporal y la grasa del tronco, modifica los ácidos biliares fecales primarios y altera selectivamente la microbiota intestinal.

Aunque la pérdida de peso es un resultado clave en las intervenciones de obesidad, los ensayos pediátricos deben considerar el efecto de confusión dado por el crecimiento.

Otra prueba con prebióticos en la juventud no mostró absolutamente ninguna reducción del peso corporal con la IO, lo que coincide con los hallazgos del presente trabajo. Sin embargo, la talla, y se espera que también el peso, aumentan linealmente en niños de 6 a 10 años, con poca diferencia entre los sexos.

En particular, se espera que el peso corporal aumente 2-3 kg anualmente. “De acuerdo con nuestros datos de la intervención de 4 meses” dicen los autores, “el aumento anual del peso corporal proyectado en el grupo de prebiótico sería de 3 kg, dentro del rango esperado, mientras que el aumento proyectado en el grupo placebo fue de 8 kg, casi triplicando el aumento anual esperado.”

Y acotan: “la normalización del aumento absoluto de peso corporal con IO es importante porque permitió que los niños no superaran la tendencia del crecimiento esperada.” Esta normalización puede ser atribuida en parte al mejor control del apetito que se observó previamente en el grupo IO.

El 32% de la grasa del tronco disminuyó en los participantes que consumieron IO

En el presente estudio, la reducción del porcentaje de grasa corporal observada en los sujetos que consumieron IO fue similar a la observada por Abrams et al., como una reducción en la masa grasa total en niños con peso normal y con sobrepeso que consumieron 8 gr de IO con calcio suplementario durante 1 año.

Desde una perspectiva de salud metabólica, los autores destacan la importancia de que el 32% de la grasa del tronco disminuyó en los participantes que consumieron IO, similar a lo observado en los adultos con sobrepeso y obesidad que consumieron oligofructosa durante 12 semanas. “En nuestro estudio,” dicen, “la disminución de la adiposidad central podría explicar en parte la reducción significativa de los triglicéridos séricos observada en el grupo de prebióticos.”

Se ha propuesto a la inflamación de b ajo grado como un vínculo mecanicista entre la obesidad y las comorbilidades asociadas, como la resistencia a la insulina. En la obesidad adulta se observa un aumento de IL-6 y TNF-a mientras que la proteína C-reactiva es positiva, correlacionada con la obesidad en niños y adultos.

En los adultos sanos, de peso normal, no hubo cambios en las citocinas después de la ingesta prebiótica, probablemente porque los niveles basales no fueron lo suficientemente elevados como para detectar diferencias. Los autores consideran que éste es también el caso en los participantes de este estudio, dado que la IL-6 fue la única citocina significativamente reducida con el uso de prebióticos, y típicamente se necesita mayor inflamación para que haya una respuesta al tratamiento.

Pero sí se observa una tendencia a la reducción de la endotoxemia metabólica, que es consistente con la disminución de las lipoproteínas observada con la ingesta de frutanos de tipo inulina en los adultos obesos por lo demás sanos, y las mujeres con sobrepeso y obesidad con diabetes 2.

Los metabolitos microbianos, como los ácidos biliares fecales, tienen 1 mecanismo potencial a través del cual los cambios en la composición de la microbiota intestinal afectan la fisiología del huésped. El aumento de los ácidos biliares fecales se ha asociado con resultados clínicos negativos, incluyendo el síndrome del intestino irritable con predominio de diarrea, acompañado por una disminución significativa de Bifidobacterium.

El aumento de los niveles séricos de ácidos biliares primarios es importante para la obesidad. También se halló una correlación positiva entre el porcentaje del ácido quenodesoxicólico (CDCA) y el índice de masa corporal (IMC), la heglobina glicosilada, el colesterol LDL y los triglicéridos.

Los autores informan que entre los participantes que consumieron IO no hubo cambios en el porcentaje de CDCA fecal, pero sí un aumento significativo (17%) en el grupo placebo a lo largo del tiempo.

Los autores especulan con que es posible que la ingesta de IO haya mitigado la trayectoria natural del aumento de los ácidos biliares fecales primarios observado en el grupo placebo, en parte debido al aumento de Bifidobacterium, un género que ha probado tener un efecto beneficioso.

Los estudios en niños destacan el beneficio del aumento de bifidobacterias, con la predominancia de Bifidobacterium spp. en el intestino de los bebés amamantados, lo que se asocia con una menor probabilidad de sobrepeso y obesidad en la infancia. Del mismo modo, los adultos con obesidad tuvieron una reducción de Bifidobacterium spp. comparado con los de pesos saludables.

Cuando se evaluó el análisis cuantitativo de tasas específicas (siglas del inglés: qPCR), el único cambio microbiano fue el aumento significativo de Bifidobacterium spp. dentro del grupo prebiótico, que también fue observado en diversas cohortes de adultos consumidores de diversos prebióticos.

En el presente estudio, el análisis de secuenciación también mostró aumentos significativos de la unidad taxónómica operativa (también conocida por las siglas OUT) que representan bifidobacterias como Bifidobacterium longum, similarmente a lo observado después de la administración de suplementos prebióticos en mujeres obesas.

En el intestino de los seres humanos adultos se observaron aumentos significativos de Bifidobacterium después de más de10 g/día de fructooligosacáridos de cadena corta. Los autores informan que en su población pediátrica se halló un efecto bifidogénico significativo como respuesta del grupo prebiótico, con una dosis <8 g/día de IO.

La definición de prebiótico es actualmente un tema muy debatido, en gran parte debido a los avances en la secuenciación de alto rendimiento que muestra cambios más allá de Bifidobacterium y Lactobacillus y en el requisito de utilización selectiva. De acuerdo con este debate, luego del consumo de IO se observaron cambios en diversas especies y géneros, y apoyan su utilización, aunque el número siguió siendo limitado.

En este trabajo, el consumo de IO se asoció con una disminución significativa de Bacteroides vulgatus. Es importante destacar que esta reducción de B. vulgatus se correlacionó con una reducción del porcentaje de grasa troncal durante la intervención de 16 semanas. Esta correlación positiva entre B. vulgatus y la adiposidad también fue observada después de la intervención prebiótica en mujeres con obesidad.

C clostridioforme ha sido definida como una bacteria patógena asociada a la infección humana grave e invasiva. En referencia a la enfermedad metabólica, 2 proyectos metagenómicos observaron C. clostridioforme significativamente enriquecida en pacientes con diabetes 2 en comparación con los controles sanos.

En el presente estudio, C. clostridioforme disminuyó en el grupo prebiótico comparado con el placebo, y se correlacionó en forma significativamente positiva con cambios en los diferentes resultados biológicos y de composición.

Faecalibacterium prausnitzii es una bacteria preponderante productora de butirato que se cree que tiene un papel antiinflamatorio en la enfermedad inflamatoria intestinal y en los pacientes con obesidad ha sido negativamente correlacionada con los lipopolisacáridos.

Sin embargo, en este ensayo disminuyó significativamente con el consumo de IO. Este resultado coincide con los de un estudio transversal realizado en India que mostró mayor abundancia de F. prausnitzii en niños con obesidad comparados con niños no obesos.

Por el contrario, en poblaciones adultas, los prebióticos aumentaron significativamente la abundancia de F. prausnitzii. Los investigadores atribuirían estas diferencias a las interacciones de la alimentación entre bifidobacterias y F. prausnitzii.

El análisis in vitro reveló que la relación entre las bifidobacterias y F prausnitzii, en presencia de fructanos de tipo inulina, podría ser comensal o competitiva. Esta relación fue dependiente de la cepa bifidobacteriana y su capacidad para la degradación prebiótica.

En individuos seleccionados portadores de una variante genética con una moderada capacidad para la producción de butirato también se han observado diferencias funcionales entre los fenotipos genéticos de F. prausnitzii que tienen diferentes capacidades, en comparación con las personas con obesidad y diabetes 2. De acuerdo con esto, los niños con obesidad tuvieron concentraciones de butirato fecal más elevadas en comparación con los controles de peso normal.

Los autores alertan sobre ciertas limitaciones de su estudio, incluida una reducción de la generalización de sus hallazgos debido principalmente al estado socioeconómico bajo, y medio a alto, de los participantes.

“Nuestros participantes también eran niños sanos con sobrepeso y obesidad y, por lo tanto, los estudios futuros también deben incluir una población pediátrica con mayor disfunción metabólica para comprender mejor cómo el genotipo y el medio ambiente afectan la relación entre el huésped y la microbioma intestinal.”

Por último, dicen, muchos niños del estudio no tuvieron deposiciones regulares y, por lo tanto, la recolección de heces en la línea de base y los días de prueba final no pudieron ser estrictamente controlados (por ej., la hora del día, la recolección de 24 horas), lo que podría afectar las concentraciones de algunos metabolitos fecales como los ácidos biliares fecales.

Conclusión

La suplementación con inulilna enriquecida con fructosa mejoró los resultados de la obesidad en niños con sobrepeso/obesidad. Los autores destacan que ellos han comprobado que la inulina enriquecida con fructosa IO indujo cambios bacterianos específicos en el intestino en comparación con el placebo.

Los hallazgos metabólicos y microbianos de este estudio proporcionan una base para un ensayo clínico más grande en la población pediátrica. Los prebióticos son baratos y no invasivos y, por lo tanto, son una intervención dietética plausible en el niño con sobrepeso/obesidad.

Traducción y resumen objetivo: Dra. Marta Papponetti