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Los antibióticos pueden causar una disminución irreversible de las bacterias intestinales

Desde el 2000, el uso de antibióticos a escala mundial se ha incrementado un 66 % y sigue aumentando a un ritmo acelerado.1 A pesar de que los antibióticos son uno de los pilares de la medicina moderna y salvan incontables vidas al año, también pueden alterar el delicado equilibrio del ecosistema intestinal. Algunas de las bacterias intestinales que más afectadas se ven por los antibióticos son los filos Bacteroidetes, Firmicutes y Actinobacteria. Estos grupos desempeñan un papel fundamental en el microbioma intestinal, como la metabolización de fibra y polifenoles dietéticos, la sintetización de vitaminas, la regulación del sistema inmunitario, la conservación de la integridad de la barrera intestinal y la protección contra patógenos entéricos.2

La pérdida de la diversidad en el microbioma intestinal conduce a la formación de un nuevo ecosistema en el que es posible que las bacterias beneficiosas no sean capaces de controlar las bacterias patógenas que habitan en el intestino de forma natural, como Clostridioides difficile, C. perfringens, Staphylococcus aureus y Klebsiella oxytoca. Estos patógenos pueden experimentar un sobrecrecimiento si se extermina la microbiota intestinal encargada de controlarlos.2, 3

Aparte de ocasionar la pérdida de bacterias protectoras, el sobreúso de antibióticos, en particular cuando no son el tratamiento adecuado, es un factor fundamental en el desarrollo de patógenos resistentes a los antibióticos. Esto se produce a través de la selección natural de las bacterias que son más resistentes a los fármacos. Como resultado, se produce un crecimiento excesivo de bacterias resistentes a los antibióticos, algunas de las cuales son capaces de degradarlos en el propio intestino, lo que, a su vez, protege a otros patógenos frente a sus efectos y, en última instancia, se produce una disminución de su eficacia.4 Además, también se aplican otros mecanismos de resistencia. La proliferación de microbios resistentes a fármacos es la responsable de más de un millón de muertes y los Centros para el Control y Prevención de Enfermedades de EE. UU. reconocen que es una grave amenaza para la salud pública.5

 

La exposición a antibióticos puede tener consecuencias a largo plazo sobre la salud

La exposición a antibióticos en la infancia se asocia a un aumento de por vida del riesgo de padecer infecciones, asma, obesidad, enfermedad inflamatoria intestinal y trastornos del neurodesarrollo. Dichos efectos se deben, en gran medida, a la capacidad de los antibióticos de alterar el microbioma intestinal, lo que deriva en un aumento de la permeabilidad e inflamación intestinales, una reducción en los niveles de ácidos grasos de cadena corta y una alteración del desarrollo de células inmunitarias.6

Los antibióticos pueden tener efectos a largo plazo sobre el microbioma intestinal de los adultos. Estudios recientes llevados a cabo en adultos sanos revelaron que la diversidad del microbioma intestinal se vio afectada ya pasado un día desde el final del tratamiento y se mantuvo alterada hasta seis meses.7, 8 El microbioma intestinal de los participantes sanos que tomaron antibióticos temporalmente se asemejaba al de un paciente en cuidados intensivos.9 Además, el microbioma intestinal de ciertas personas tratadas con antibióticos puede actuar de depósito de genes resistentes que podrían heredarse.10 Es posible que los antibióticos provoquen que el microbioma intestinal cambie a un estado estable alternativo cuyas implicaciones solo están quedando claras ahora.10-12

 

¿Cómo se pueden mitigar los efectos secundarios de los antibióticos? Esto es lo que sugiere el conocimiento científico más reciente

Los efectos secundarios de los antibióticos, como la diarrea, los gases, los espasmos y las náuseas, suelen deberse a una reducción de la riqueza microbiana y la diversidad del microbioma intestinal. Para conservar o restablecer el microbioma intestinal tras usar antibióticos, entre las estrategias actuales se encuentran la restitución de la comunidad con probióticos o la administración de prebióticos.3

La mejor evidencia científica sugiere que determinados probióticos pueden tener un efecto moderado a la hora de prevenir la diarrea asociada a antibióticos en niños, adultos y ancianos.13 Esto se explica mediante la capacidad de los probióticos de estimular la producción de ácidos grasos de cadena corta, de preservar el microbioma intestinal residente y la integridad de la barrera intestinal, y de proteger frente a la inflamación local.14 No obstante, este beneficio es específico de ciertas cepas, lo que significa que no todos los probióticos muestran eficacia en la prevención de la diarrea asociada al uso de antibióticos.13, 14

No todos los probióticos son eficaces a la hora de recuperar la salud intestinal tras usar antibióticos.15 Sin embargo, dos probióticos que cuentan con amplias investigaciones, la levadura Saccharomyces boulardii CNCM I-745 y la bacteria Lacticaseibacillus rhamnosus GG, han demostrado ser prometedores, en especial en niños y adultos con riesgo de padecer diarrea asociada a antibióticos.13, 14 Los probióticos de levaduras ofrecen ventajas frente a los de bacterias, como puede ser una mejor supervivencia en las rigurosas condiciones del estómago, lo que les permite alcanzar los intestinos delgado y grueso en estado activo y seguir siendo eficaces cuando se administran en conjunto con antibióticos.16

Para maximizar los beneficios de los probióticos, deberían introducirse al inicio del tratamiento antibiótico, teniendo en cuenta que las dosis más altas resultan más eficaces que las bajas. En la mayoría de ensayos clínicos, los probióticos se administraron durante el tratamiento con antibióticos y durante siete días más. No obstante, se desconoce cuál es la duración más apropiada del tratamiento con probióticos que permita la recuperación del ecosistema intestinal.17

Las dietas bajas en fibra pueden exacerbar el impacto de los antibióticos sobre el microbioma intestinal y retrasar su recuperación, lo cual sugiere que las fibras prebióticas también son importantes en la recuperación del microbioma tras usar antibióticos.18 Es posible que los probióticos como los glicanos de mucinas y la goma xantana promuevan el crecimiento de microorganismos intestinales beneficiosos del microbioma, prevengan la colonización por parte de bacterias patógenas y estimulen la producción de ácidos grasos de cadena corta en el intestino tras el tratamiento con antibióticos.3 Tras finalizar este tratamiento, el consumo de alimentos ricos en fibra fermentable puede contribuir a restaurar las bacterias de un intestino sano, además de estar asociado a una resistencia reducida a los antibióticos.19

Otras posibles herramientas para recuperar la salud intestinal tras la toma de antibióticos es el trasplante de microbiota fecal, aunque todavía no está disponible de forma generalizada. Los trasplantes de microbiota fecal procedente de la misma persona podría conducir a un restablecimiento más rápido del microbioma20, del mismo modo que el uso de comunidades definidas de microorganismos, como los consorcios microbianos sintéticos o purificados vivos.3 La comunidad científica también está explorando el uso de fármacos no antibióticos en conjunto con antibióticos para mejorar la eficacia sin dañar las bacterias intestinales beneficiosas.21 Otra estrategia para mitigar las consecuencias del uso de antibióticos es la reducción de sus niveles en el intestino a través del aislamiento o la degradación enzimática, que ayuda a reducir los impactos negativos en general sobre la composición y la actividad del microbioma intestinal.3

 

Referencias:

  1. Mamieva Z, Poluektova E, Svistushkin V, et al. Antibiotics, gut microbiota, and irritable bowel syndrome: What are the relations? World J Gastroenterol. 2022; 28(12):1204-1219. doi: 10.3748/wjg.v28.i12.1204.
  2. Ramirez J, Guarner F, Bustos Fernandez L, et al. Antibiotics as major disruptors of gut microbiota. Front Cell Infect Microbiol. 2020; 10:572912. doi: 10.3389/fcimb.2020.572912.
  3. Fishbein SRS, Mahmud B, Dantas G. Antibiotic perturbation to the gut microbiome. Nat Rev Microbiol. 2023; 21(12):772-788. doi: 10.1038/s41579-023-00933-y.
  4. Gjonbalaj M, Keith JW, Do MH, et al. Antibiotic degradation by commensal microbes shields pathogens. Infect Immun. 2020; 88(4):e00012-20. doi: 10.1128/IAI.00012-20.
  5. Antimicrobial Resistance Collaborators. Global burden of bacterial antimicrobial resistance in 2019: a systematic analysis. Lancet. 2022; 399(10325):629-655. doi: 10.1016/S0140-6736(21)02724-0.
  6. Huang H, Jiang J, Wang X, et al. Exposure to prescribed medication in early life and impacts on gut microbiota and disease development. EClinicalMedicine. 2024: 68:102428. doi: 10.1016/j.eclinm.2024.102428.
  7. Anthony WE, Wang B, Sukhum KV, et al. Acute and persistent effects of commonly used antibiotics on the gut microbiome and resistome in healthy adults. Cell Rep. 2022; 39(2):110649. doi: 10.1016/j.celrep.2022.110649.
  8. Palleja A, Mikkelsen KH, Forslund SK, et al. Recovery of gut microbiota of healthy adults following antibiotic exposure. Nat Microbiol. 2018; 3(11):1255-1265. doi: 10.1038/s41564-018-0257-9.
  9. Sukhum KV, Newcomer EP, Cass C, et al. Antibiotic-resistant organisms establish reservoirs in new hospital built environments and are related to patient blood infection isolates. Commun Med. 2022; 2:62. doi: 10.1038/s43856-022-00124-5.
  10. de Nies L, Kobras CM, Stracy M. Antibiotic-induced colateral damage to the microbiota and associated infections. Nat Rev Microbiol. 2023; 21(12):789-804. doi: 10.1038/s41579-023-00936-9.
  11. Dethlefsen L, Relman DA. Incomplete recovery and individualized responses of the human distal gut microbiota to repeated antibiotic perturbation. PNAS. 2011; 108(Suppl 1):4554-4561. doi: 10.1073/pnas.1000087107.
  12. Haak BW, Lankelma JM, Hugenholtz F, et al. Long-term impact of oral vancomycin, ciprofloxacin and metronidazole on the gut microbiota in healthy humans. J Antimicrob Chemother. 2019; 74(3):782-786. doi: 10.1093/jac/dky471.
  13. Guarner F, Sanders ME, Szajewska H, et al. World Gastroenterology Organisation Global Guidelines: probiotics and prebiotics. J Clin Gastroenterol. 2024; 58(6):533-553. doi: 10.1097/MCG.0000000000002002.
  14. Waitzberg D, Guarner F, Hojsak I, et al. Can the evidence-based use of probiotics (notably Saccharomyces boulardii CNCM I-745 and Lactobacillus rhamnosus GG) mitigate the clinical effects of antibiotic-associated dysbiosis? Adv Ther. 2024; 41(3):901-914. doi: 10.1007/s12325-024-02783-3.
  15. Montassier E, Valdés-Mas R, Batard E, et al. Probiotics impact the antibiotic resistance gene reservoir along the human GI tract in a person-specific and antibiotic-dependent manner. Nat Microbiol. 2021; 6(8):1043-1054. doi: 10.1038/s41564-021-00920-0.
  16. Klein SM, Elmer GW, McFarland LV, et al. Recovery and elimination of the biotherapeutic agent, Saccharomyces boulardii, in healthy human volunteers. Pharm Res. 1993; 10(11):1615-1619. doi: 10.1023/a:1018924820333.
  17. Goodman C, Keating G, Georgousopoulou E, et al. Probiotics for the prevention of antibiotic-associated diarrhoea: a systematic review and meta-analysis. BMJ Open. 2021; 11(8):e043054. doi: 10.1136/bmjopen-2020-043054.
  18. Ng KM, Aranda-Díaz A, Tropini C, et al. Recovery of the gut microbiota after antibiotics depends on host diet, community context, and environmental reservoirs. Cell Host Microbe. 2019; 26(5):650-665.e4. doi: 10.1016/j.chom.2019.10.011.
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  20. Suez J, Zmora N, Zilberman-Schapira G, et al. Post-antibiotic gut mucosal microbiome reconstitution is impaired by probiotics and improved by autologous FMT. Cell. 2018; 174(6):1406-1423.e16. doi: 10.1016/j.cell.2018.08.047.
  21. Maier L, Goemans CV, Wirbel J, et al. Unravelling the collateral damage of antibiotics on gut bacteria. Nature. 2021; 599(7883)120-124. doi: 10.1038/s41586-021-03986-2.