La permeabilidad intestinal es un término que describe el control del material que pasa desde el interior del tracto gastrointestinal a través de las células que recubren la pared intestinal hacia el resto del cuerpo. El intestino normalmente muestra cierta permeabilidad, lo que permite que los nutrientes pasen a través del intestino, al mismo tiempo que mantiene una función de barrera para evitar que sustancias potencialmente dañinas (como los antígenos ) abandonen el intestino y migren al cuerpo más ampliamente. [1] En un intestino humano sano, las partículas pequeñas (< 4 Å de radio) pueden migrar a través de las vías de los poros de claudina de unión estrecha , [2] y las partículas de hasta 10 a 15 Å (3,5 kDa ) pueden transitar a través de la ruta de absorción del espacio paracelular. . [3] Existe cierta evidencia de que el aumento anormal de la permeabilidad intestinal puede desempeñar un papel en algunas enfermedades crónicas y afecciones inflamatorias. [4] La afección mejor comprendida en la que se observa un aumento de la permeabilidad intestinal es la enfermedad celíaca . [5]
Fisiología
Esquema de rutas de permeabilidad selectiva de células epiteliales (flechas rojas). Las rutas transcelular (a través de las células) y paracelular (entre las células) controlan el paso de sustancias entre la luz intestinal y la sangre.
La barrera formada por el epitelio intestinal separa el ambiente externo (el contenido de la luz intestinal ) del cuerpo [6] y es la superficie mucosa más extensa e importante del cuerpo. [7] Sin embargo, la mucina intestinal también puede actuar como barrera para los péptidos antimicrobianos del huésped, por lo que desempeña una barrera bidireccional para la interacción microbiana entre el huésped y el huésped. [8] El epitelio intestinal está compuesto por una sola capa de células y cumple dos funciones cruciales. En primer lugar, actúa como barrera, impidiendo la entrada de sustancias nocivas como antígenos extraños , toxinas y microorganismos . [6] [9] En segundo lugar, actúa como un filtro selectivo que facilita la absorción de nutrientes dietéticos , electrolitos , agua y otras sustancias beneficiosas de la luz intestinal. [6] La permeabilidad selectiva está mediada por dos rutas principales: [6]
Permeabilidad transepitelial o transcelular . Consiste en el transporte específico de solutos a través de las células epiteliales. Está regulado predominantemente por las actividades de transportadores especializados que translocan electrolitos, aminoácidos, azúcares, ácidos grasos de cadena corta y otras moléculas específicas dentro o fuera de la célula. [6] Las células especializadas en el epitelio intestinal llamadas células micropliegues (células M) tomarán muestras de bacterias y sus antígenos en la luz intestinal, que se unen a los receptores apicales de las células M y posteriormente son fagocitados y sometidos a transcitosis a través de la membrana basolateral de las células M. . Las células M están asociadas con las placas de Peyer subepiteliales , que consisten en agregados de células inmunitarias que pueden reconocer y reaccionar ante los antígenos transcitosados. Normalmente, esto promueve la homeostasis intestinal, pero ciertos patógenos bacterianos, como Salmonella Typhimurium , pueden inducir que las células epiteliales intestinales se transformen en células M, lo que puede ser un mecanismo que ayude a la invasión bacteriana del cuerpo. [10]
Permeabilidad paracelular . Depende del transporte a través de los espacios que existen entre las células epiteliales. Está regulado por uniones celulares que se localizan en las membranas laminares de las células. [6] Esta es la ruta principal de flujo pasivo de agua y solutos a través del epitelio intestinal. La regulación depende de las uniones estrechas intercelulares que tienen la mayor influencia en el transporte paracelular. [11] La alteración de la barrera de las uniones estrechas puede ser un desencadenante del desarrollo de enfermedades intestinales.
Modulación
Una forma de modular la permeabilidad intestinal es a través de los receptores CXCR3 en las células del epitelio intestinal , que responden a la zonulina . [4]
La gliadina (una glicoproteína presente en el trigo) activa la señalización de la zonulina en todas las personas que consumen gluten , independientemente de la expresión genética de la autoinmunidad . Esto conduce a una mayor permeabilidad intestinal a las macromoléculas. [4] [12] [5] Las infecciones bacterianas como el cólera , ciertos virus entéricos, los parásitos y el estrés pueden modular la estructura y función de las uniones estrechas intestinales, y estos efectos pueden contribuir al desarrollo de trastornos intestinales crónicos. [4] [13] [12] Los llamados excipientes modificadores de la absorción, investigados por la posibilidad de aumentar la absorción intestinal de fármacos, pueden aumentar la permeabilidad intestinal. [14]
Significación clínica
La mayoría de las personas no experimentan síntomas adversos, pero la apertura de uniones estrechas intercelulares (aumento de la permeabilidad intestinal) puede actuar como desencadenante de enfermedades que pueden afectar a cualquier órgano o tejido dependiendo de la predisposición genética. [4] [5] [15]
Un modelo bien estudiado es la enfermedad celíaca , en la que el aumento de la permeabilidad intestinal parece secundario a la reacción inmune anormal inducida por el gluten y permite que fragmentos de la proteína gliadina pasen a través del epitelio intestinal, desencadenando una respuesta inmune a nivel de la submucosa intestinal que conduce a diversas enfermedades gastrointestinales. o síntomas extragastrointestinales. [25] [26] Otros desencadenantes ambientales pueden contribuir a alterar la permeabilidad en la enfermedad celíaca, incluidas las infecciones intestinales y la deficiencia de hierro. [25] Una vez establecido, este aumento de la permeabilidad podría autosostenir las respuestas inmunes inflamatorias y perpetuar un círculo vicioso. [25] La eliminación del gluten de la dieta conduce a la normalización de la permeabilidad intestinal y se detiene el proceso autoinmune. [27]
Direcciones de investigación
En la fisiología normal, la glutamina desempeña un papel clave en la señalización de los enterocitos que forman parte de la barrera intestinal, pero no está claro si complementar la dieta con glutamina es útil en condiciones en las que existe una mayor permeabilidad intestinal. [28]
El acetato de larazotide (anteriormente conocido como AT-1001) es un antagonista del receptor de zonulina que se ha probado en ensayos clínicos. Parece ser un fármaco candidato para su uso junto con una dieta sin gluten en personas celíacas, con el objetivo de reducir la permeabilidad intestinal causada por el gluten y su paso a través del epitelio, y por tanto mitigar la cascada de reacciones inmunes resultante. . [26] [31]
La disminución de la función de la barrera intestinal con el envejecimiento puede causar una mayor translocación de productos microbianos, como el lipopolisacárido , a la circulación sanguínea sistémica que posteriormente causa inflamación sistémica ( inflamación ) y resultados clínicos importantes: síndrome metabólico, disminución de la función física y mortalidad. [32] [33]
Se ha demostrado que la pérdida de la función de barrera intestinal se asocia con una mayor formación de óxido nítrico (NO) y una menor actividad de la arginasa . [34] [35] La alteración genética de la arginasa-2 en ratones atenúa la aparición de la senescencia y prolonga la vida útil. [36] [35]
Se han desarrollado inhibidores de arginasa para reducir el efecto del NO sobre la permeabilidad intestinal. [35]
Síndrome del intestino permeable
El " síndrome del intestino permeable " es una afección hipotética y no reconocida médicamente. [19] Ha sido popularizado por algunos nutricionistas y practicantes de medicina alternativa que afirman que restaurar el funcionamiento normal de la pared intestinal puede curar muchas condiciones de salud sistémicas. Sin embargo, no se ha publicado ninguna fuente de evidencia confiable que respalde esta afirmación. Tampoco se ha publicado ninguna evidencia confiable de que los tratamientos promovidos para el llamado "síndrome del intestino permeable", incluidos suplementos nutricionales, probióticos , [12] remedios a base de hierbas (o dietas bajas en FODMAP ; bajas en azúcar, antifúngicos o gluten ) dietas libres ): tienen algún efecto beneficioso para la mayoría de las condiciones que supuestamente ayudan. [19]
Estrés inducido por el ejercicio
El estrés inducido por el ejercicio puede disminuir la función de la barrera intestinal. [37] [38] [39] En los seres humanos, el nivel de actividad física modula la microbiota gastrointestinal, un aumento de la intensidad y el volumen del ejercicio puede provocar disbiosis intestinal y la suplementación puede mantener la microbiota intestinal en biodiversidad, especialmente con el ejercicio intenso. [40] En ratones, el ejercicio redujo la riqueza de la comunidad microbiana, pero aumentó la distribución de las comunidades bacterianas. [41]
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