Flora intestinal

A flora intestinal ou microbiota intestinal está formada polos microorganismos, fundamentalmente bacterias, que viven no tracto dixestivo dos animais. Forma a maior parte da flora humana.
O corpo humano contén 1012 células de microorganismos nos seus intestinos, un número 10 veces superior ao total das células do propio corpo humano. As actividades metabólicas realizadas por estas bacterias lembran ás dun órgano. Estímase que esta flora intestinal ten en conxunto arredor de 100 veces máis xenes que os do xenoma humano.
As bacterias forman a maior parte da flora do colon e ata o 60% da masa seca das feces. No noso intestino calcúlase que viven entre 300 e 1. 000 especies diferentes, e, segundo a maioría das estimacións, son unhas 500 especies. Porén, é probable que o 99% das bacterias presentes pertenzan a unhas 30-40 especies. Os fungos e protozoos tamén forman parte da flora intestinal en menores cantidades, pero pouco se sabe sobre as súas actividades.
As investigacións suxiren que as relacións entre a flora intestinal e os humanos non é simplemente o comensalismo (unha coexistencia non nociva para nós e beneficiosa para a flora), senón tamén o mutualismo (beneficio mutuo). Aínda que unha persoa pode sobrevivir sen a súa flora intestinal, os microorganismos realizan unha serie de funcións útiles para o hóspede, como a fermentación de substratos enerxéticos non utilizados (indixeridos), adestramento do sistema inmunitario, impiden o crecemento de bacterias patóxenas daniñas, regulan o desenvolvemento do intestino, producen vitaminas que poderían ser aproveitadas polo hóspede (como biotina e vitamina K), e producen hormonas para dirixir o almacenamento de graxas no hóspede. Porén, en certas condicións, algunhas especies pénsase que teñen a capacidade de causar doenzas ao produciren infeccións ou un incremento do risco de cancro no hóspede.
Un 99% das bacterias do intestino son anaerobias, pero no cego, as bacterias aerobias atinxen grandes densidades. Tipos
Non se identificaron todas as especies da flora intestinal porque a maioría non poden ser cultivadas, e a súa identificación é difícil. A composición das poboacións de especies da nosa flora varía amplamente entre distintos individuos pero permanece bastante constante nun mesmo individuo ao longo do tempo, mesmo en caso de que se produzan alteracións no seu estilo de vida, dieta e idade. Estase empezando a facer un grande esforzo para describir mellor a microflora do intestino e doutras localizacións corporais, e está en marcha o proxecto microbioma humano. En 2009, os científicos do INRA (Francia) subliñaron a existencia dun pequeno número de especies compartidas por todos os individuos, que constitúen o núcleo filoxenético da microbiota intestinal humana.
A maioría das bacterias pertencen aos xéneros Bacteroides, Clostridium, Fusobacterium, Eubacterium, Ruminococcus, Peptococcus, Peptostreptococcus, e Bifidobacterium. Outrros xéneros, como Escherichia e Lactobacillus, están presentes en menores cantidades. As especies do xénero Bacteroides por si soas constitúen arredor do 30% de todas as bacterias do intestino, o que indica que este xénero podería ser especialmente importante no funcionamento do hóspede.
Entre os xéneros de fungos da flora intestinal coñecidos actualmente están Candida, Saccharomyces, Aspergillus, e Penicillium.
Un enterotipo é unha clasificación dos organismos vivos baseada nos seus ecosistemas bacteriolóxicos no microbioma intestinal humano. Descubríronse tres enterotipos humanos. Flora intestinal e dieta
Predición da microbiota intestinal humana
Aínda que o sentido común di que debería haber unha relación entre a dieta e a composición da microbiota intestinal, hai que demostrar se esta relación é forte dabondo como para que poidamos predicir os cambios na microbiota ao seguir certa dieta.
Os animais gnotobióticos son animais nos que só viven certas cepas coñecidas de bacterias ou outros organismos, en lugar da gran diversidade habitual. Cunha serie de experimentos que utilizaron ratos gnotobióticos, os científicos demostraron que é posible predicir cambios na microbiota intestinal humana. Neses experimentos reproduciron no rato un modelo da comunidade do intestino humano de dez bacterias do intestino humano secuenciadas e estudaron a variación na composición da comunidade en resposta aos cambios na dieta do hóspede.
Usando varias dietas con diferentes concentracións de catro ingredientes, caseína, aceite de millo, amidón de millo, e sacarosa, é posible alimentar un modelo lineal para predicir a abundancia de cada especie bacteriana en función da dieta. Este modelo pode predicir o 61% da variación da poboación.
A abundancia total da comunidade (biomasa) e a abundancia de cada membro da comunidade pode explicarse mellor por cambios no consumo de caseína. Sete destas especies correlacionáronse positivamente coa concentración de caseína e as outras tres especies correlacionáronse negativamente con dita concentración.
Os científicos tamén estudaron algunhas dietas que consistían en combinacións aleatorias de papas/purés de comida para bebé e administráronas aos ratos. Deste modo, as dietas eran moi similares ás dietas humanas reais (de bebés). De novo, o modelo lineal podía predicir o 60% da variación na abundancia de especies coñecendo as concentracións dos compoñentes das dietas.
Influencia da dieta na flora intestinal
A saúde humana pode verse afectada pola dieta e suxeriuse que isto, en parte, podería deberse a que esta modularía o microbioma intestinal.
Os estudos e análises estatísticas identificaron os diferentes xéneros de bacterias na microbiota do intestino e a súa asociación coa inxestión de nutrientes. A microflora intestinal está composta principalmente por tres enterotipos: Prevotella, Bacteroides e Ruminococcus. Hai unha asociación entre a concentración de cada comunidade microbiana e os compoñentes da dieta. Por exemplo, Prevotella está relacionada cos carbohidratos e azucres simples, o que indica unha asociación cunha dieta baseada en carbohidratos máis típica das sociedades agrarias, mentres que o enterotipo Bacteroides está asociado con proteínas animais, aminoácidos e graxas saturadas, que son compoñentes típicos dunha dieta occidental. Iso significa que un enterotipo dominará sobre outro dependendo da dieta.
O microbioma intestinal pode variarse tamén ao seguirmos unha dieta a longo prazo. As persoas cun microbioma predominantemente de Bacteroides (dieta baseada en alto consumo de proteínas e graxas) que cambian os seus patróns dietarios a unha dieta baseada en altos niveis de carbohidratos, adquiren a longo prazo un enterotipo Prevotella. Adquisición da flora intestinal polos meniños
O tracto gastrointestinal dun feto normal é estéril. Durante o nacemento e rapidamente despois del, as bacterias da nai e do ambiente que o rodea colonizan o intestino do meniño. Inmediatamente despois do parto vaxinal, os meniños poden adquirir cepas bacterianas procedentes das feces da nai no tracto gastrointestinal superior. Os nenos nacidos por cesárea poden tamén quedar expostos á microflora da súa nai, pero a exposición inicial é máis probable que sexa do ambiente que o rodea, como o aire, outros nenos, o o equipo de enfermeiras, que poden servir como vectores de transferencia. A flora intestinal primaria en nenos nacidos por cesárea pode permanecer distorsionada ata seis meses despois do nacemento, mentres que os nenos nacidos por parto vaxinal só tardan un mes en ter a súa microflora intestinal ben establecida. Despois do nacemento, as bacterias do ambiente, cavidade oral e pel transfírense rapidamente da nai ao neno por medio da lactación, bicos e agarimos.
Todos os meniños son colonizados inicialmente por grandes cantidades de E. coli e estreptococos. En poucos días, o número de bacterias atinxe valores de 108 a 1010 bacterias por gramo de feces. Durante as primeiras semanas de vida, estas bacterias crean un ambiente redutor favorable para a subseguinte sucesión bacteriana de especies anaeróbicas estritas que pertencen principalmente aos xéneros Bifidobacterium, Bacteroides, Clostridium, e Ruminococcus. O intestino dos nenos lactantes está dominado polas bifidobacterias, posiblemente debido ao contido en factores de crecemento bifidobacteriano do leite humano. Polo contrario, a microbiota dos nenos alimentados con leites maternizados é máis diversa, e presenta maiores cantidades de Enterobacteriaceae, Enterococcus, bifidobacterias, Bacteroides, e clostridios. Funcións
As bacterias do intestino levan a cabo unha serie de funcións útiles para o ser humano, como a dixestión de substratos enerxéticos que non foron utilizados, estimulación do crecemento celular, represión do crecemento de microorganismos nocivos, adestramento do sistema inmune para responder aos patóxenos, e defensa contra algunhas enfermidades.
Fermentación e absorción de carbohidratos
Sen a flora intestinal, o corpo humano non podería utilizar algúns dos carbohidratos indixeribles que consome, porque algúns tipos de microorganismos da flora intestinal teñen encimas dos que carecen as células humanas para degradar certos polisacáridos. Os roedores que crecen nun ambiente estéril e carecen de flora intestinal necesitan comer un 30% máis de calorías simplemente para manter o mesmo peso que os ratos normais. Entre os carbohidratos que os humanos non poden dixerir sen a axuda bacteriana están os amidóns, fibra alimentaria, oligosacáridos e tamén os azucres que o corpo non conseguiu dixerir e absorber como a lactosa en casos de intolerancia á lactosa e azucres-alcohois, mucus producido polo intestino, e proteínas. Un resultado adicional é a produción de flatulencia, especificamente debida ao metabolismo dos oligosacáridos (notablemente os dos feixóns) de moi diferentes especies de microorganismos.
As bacterias poden converter no seu metabolismo os carbohidratos en ácidos graxos de cadea curta (SCFAs) por medio dunha forma de fermentación chamada fermentación sacarolítica. Os produtos orixinados como resultado das súas fermentacións inclúen ácido acético, ácido propiónico e ácido butírico. Estes materiais poden ser utilizados polas células do hóspede, e supóñenlle ao ser humano unha fonte importante de enerxía útil e nutrientes, e axudan ao corpo a absorber minerais esenciais como o calcio, magnesio e ferro. Os gases e ácidos orgánicos, como o ácido láctico, tamén se orixinan por fermentación sacarolítica. O ácido acético é utilizado polo músculo, o ácido propiónico axuda ao fígado a producir ATP, e o ácido butírico fornece enerxía ás células do intestino e pode previr o cancro. A evidencia tamén indica que as bacterias potencian a absorción e almacenamento de lípidos e producen e despois facilitan que o corpo absorba vitaminas como a vitamina K.
Outro tipo menos favorable de fermentación, a fermentación proteolítica, degrada proteínas como os encimas, células mortas do hóspede e bacterianas, e coláxeno e elastina procedentes dos alimentos, e pode producir toxinas e carcinóxenos ademais de ácidos graxos de cadea curta. Así, unha dieta baixa en proteínas reduce a exposición a toxinas.
A flora beneficiosa incrementa a absorción intestinal de auga, reduce a cantidade de bacterias daniñas, incrementa o crecemento de células do intestino humano, e estimula o crecemento das bacterias indíxenas da flora.
Efectos tróficos
Outro beneficio dos ácidos graxos de cadea curta é que incrementan o crecemento das células epiteliais intestinais (enterocitos) e controlan a súa proliferación e diferenciación. Poden tamén causar o crecemento do tecido linfoide próximo ao intestino. As células bacterianas tamén alteran o crecemento intestinal cambiando a expresión de proteínas da superficie celular como os transportadores de sodio/glicosa. Ademais, os cambios que causan nas células poden impedir que ocorran danos na mucosa intestinal.
Represión do crecemento de microbios patóxenos
Outro importante papel da flora intestinal beneficiosa é que impide que as especies microbianas nocivas colonicen o intestino por medio dunha exclusión competitiva, unha actividade denominada "efecto barreira". As especies bacterianas e de lévedos daniñas como Clostridium difficile (o seu crecemento excesivo causa colite pseudomembranosa) non poden crecer excesivamente debido á competición coas especies da flora útil adheridas ao revestimento mucoso do intestino, polo que os animais sen flora intestinal sofren infeccións moi doadamente. O efecto barreira protexe aos humanos tanto das especies invasoras coma das especies que están normalmente presentes no intestino pero en pequeno número, e o seu crecemento é xeralmente inhibido pola flora intestinal.
As bacterias útiles impiden o crecemento de especies patóxenas ao competir pola nutrición e sitios de adhesión ao epitelio do colon. As bacterias simbióticas están máis a gusto neste nicho ecolóxico e teñen así máis éxito na competición. A flora intestinal indíxena tamén produce bacteriocinas, que son toxinas proteináceas que inhiben o crecemento de cepas bacterianas similares, substancias que matan microbios nocivos e cuxos niveis poden ser regulados por encimas producidos polo hóspede.
O proceso de fermentación, ao producir ácido láctico e diferentes ácidos graxos, tamén serve para rebaixar o pH do colon, que impide a proliferación de especies de bacterias nocivas e facilita a das especies útiles. O pH pode tamén potenciar a excreción de carcinóxenos.
Inmunidade
A flora intestinal ten un efecto continuo e dinámico no intestino do hóspede e nos sistemas inmunitarios sistémicos. As bacterias son fundamentais para promover o desenvolvemento temperán do sistema inmune da mucosa intestinal tanto en termos de compoñentes físicos coma de función e continúa xogando un papel posteriormente durante a vida nese proceso. A bacteria estimula o tecido linfoide asociado coa mucosa intestinal para que produza anticorpos contra patóxenos. O sistema inmunitario recoñece e loita contra as bacterias nocivas, pero deixa tranquilas as especies nocivas útiles, unha tolerancia desenvolvida na infancia.
En canto o neno nace, as bacterias empezan a colonizar o seu tracto dixestivo. As primeiras bacterias en establecerse poden afectar á resposta inmune, facéndoa máis favorable para a súa propia supervivencia e menos para a das especies competidoras; así, as primeiras bacterias en colonizaren o intestino son importantes para determinar a composición da flora intestinal ao longo da vida dunha persoa. Porén, no momento da desteta hai un cambio desde unha flora con especies predominantemente anaeróbicas facultativas, como os estreptococos e Escherichia coli, a especies maioritariamente anaeróbicas obrigadas.
Descubrimentos recentes mostran que as bacterias intestinais xogan un papel na expresión dos receptores de tipo Toll (TLRs) nos intestinos, moléculas que axudan a que o hóspede repare os danos producidos a lesións. Os TLRs causan que elementos do sistema inmunitario reparen a lesión causada, por exemplo, por radiación. Os TLRs son unha das dúas clases de receptores de recoñecemento de patrón (PRR) que lle dan ao intestino a capacidade de discriminar entre as bacterias comensias e patóxenas. Estes receptores de recoñecemento de patrón identifican os patóxenos que cruzaron as barreiras mucosas e desencadean un conxunto de respostas que actúan contra os patóxenos, que implica a tres células inmunosensoras principais: enterocitos de superficie, células M e células dendríticas
A outra clase de receptores de recoñecemento de patrón denomínanse isoformas de dominio de oligomerización de unión a nucleótidos/dominio de recrutamento de caspases (NOD/CARD), que son proteínas citoplasmáticas que recoñecen moléculas microbianas e endóxenas ou respostas ao estrés e forman oligómeros que activan as caspases inflamatorias. Isto resulta na clivaxe e activación de importantes citocinas inflamatorias e/ou activar a vía de sinalización NF-κB para inducir a produción de moléculas inflamatorias.
As bacterais poden influír no fenómeno chamado tolerancia oral, no cal o sistema inmunitario se fai menos sensible a un antíxeno (incluídos os producidos polas bacterias intestinais) unha vez que foi inxerido. Esta tolerancia, mediada en parte polo sistema inmunitario gastrointestinal e en parte polo fígado, pode reducir unha resposta inmune sobrerreactiva como a que se dá nas alerxias e enfermidades autoinmunes.
Algunhas especies da flora intestinal, como algunhas do xénero Bacteroides, poden cambiar os seus receptores de supeficie para imitar os das células hóspedes para evadirse da resposta inmunitaria. As bacterias con efectos neutros e daniños no hóspede poden tamén usar este tipo de estratexias. O sistema inmunitario do hóspede tamén se adaptou a esta actividade, impedindo un exceso de crecemento das especies nocivas.
Función metabólica
A microflora intestinal residente controla positivamente a diferenciación e proliferación das células do epitelio intestinal por medio da produción de ácidos graxos de cadea curta. Tamén media outros efectos metabólicos como a síntese de vitaminas como a biotina e folato, e a absorción de ións como o magnesio, calcio e ferro.
A flora intestinal xoga un papel principal na metabolización dos carcinóxenos da dieta, tanto os microcompoñentes coma os macrocompoñentes. Os microcompoñentes son xenotóxicos, e actualmente o principal enfoque son os recentes avances nos estudos das aminas heterocíclicas (HCAs), as cales se producen ao cociñar a altas temperaturas alimentos proteicos, como carne e peixe, e poden inducir tumores en órganos como a mama, colon e próstata. As aminas heterocíclicas aparecen na natureza, polo que a completa ausencia delas é imposible, o que fai que sexa moi importante no ser humano a función metabólica das bacterias intestinais sobre ditos compoñentes, xa que axudan á prevención de tumores que son difíciles de evitar. Os macrocompoñentes consisten na excesiva inxesta de graxas e cloruro sódico, que poden despois promover tumores, como os de mama e colon.
Prevención de alerxias
As bacterias están tamén implicadas na prevención de alerxias, unha reacción esaxerada do sistema inmunitario contra antíxenos non daniños. Os estudos da flora intestinal de meniños e nenos pequenos mostraron que os que teñen ou desenvolven posteriormente alerxias teñen diferentes composicións da súa flora intestinal con respecto aos que non teñen alerxias, e presentan maiores probabilidades de ter as especies nocivas Clostridium difficile e Staphylococcus aureus e unha prevalencia menor de Bacteroides e Bifidobacteria. Unha explicación é que como a flora intestinal útil estimula o sistema inmunitario e "adéstrao" para que responda axeitadamente aos antíxenos, unha ausencia destas bacterias ao inicio da vida orixina un adestramento inapropiado do sistema inmunitario que sobrerreaccionará despois aos antíxenos. Por outra parte, outra posibilidade é que as diferenzas na flora poderían ser o resultado, e non a causa, das alerxias.
Prevención da enfermidade inflamatoria intestinal
Outro indicador de que as bacterias axudan a adestrar ao sistema inmunitario é a epidemioloxía da enfermidade inflamatoria intestinal (IBD), como a enfermidade de Crohn. Algúns autores suxiren que os ácidos graxos de cadea curta preveñen as enfermidades inflamatorias intestinais. Ademais, algunhas formas de bacterias poden previr a inflamación. A incidencia e prevalencia de enfermidades inflamatorias intestinais é alta nos países industrializados cun nivel de vida alto, e baixa nos países menos desenvolvidos economicamente, e sufriu un incremento nos países desenvolvidos ao longo do século XX. A enfermidade está tamén ligada a unha boa hixiene durante a mocidade; falta de lactación materna; e consumo de grandes cantidades de sacarosa e graxas animais. A súa incidencia está inversamente ligada cun escaso saneamento durante os primeiros anos de vida e o consumo de froitas, verduras, e comida non procesada. Tamén, o uso de antibióticos, que matan por igual a flora intestinal nativa e as especies patóxenas daniñas, especialmente durante a nenez, está asociada coa enfermidade inflamatoria intestinal. Por outro lado, utilizar altas concentracións de certos probióticos, axuda a manter a homeostase intestinal, e a tratar a inflamación nos casos de enfermidade inflamatoria intestinal. Alteracións no equilibrio da flora
Efectos do uso de antibióticos
A alteración da cantidade de bacterias intestinais, por exemplo a producida ao tomar antibióticos de amplo espectro, pode afectar á saúde do hóspede e á súa capacidade de dixerir a comida. As persoas que toman fármacos para curar doenzas bacterianas ou consomen inintencionadamente cantidades significativas de antibióticos ao comeren carne de animais aos cales se lles administrara antibióticos. Os antibióticos poden causar diarrea asociada a antibióticos ao irritar directamente o intestino, cambiar os niveis da flora intestinal, ou permitir o crecemento de bacterias patóxenas. Outro efecto daniño dos antibióticos é incrementar as cantidades de bacterias resistentes aos antibióticos, as cales, ao invadiren o hóspede, causan enfermidades que son difíciles de tratar con antibióticos.
Ao cambiar a cantidade e as especies da flora intestinal isto pode reducir a capacidade do corpo de fermentar carbohidratos e metabolizar os ácidos biliares e pode causar diarrea. Os carbohidratos que non son degradados poden absorber demasiada auga e causar deposicións acuosas, ou a falta de ácidos graxos de cadea curta podería causar diarrea.
Unha redución nos niveis de especies bacterianas nativas da flora tamén interrompe a súa capacidade de inhibir o crecemento de especies nocivas como C. difficile e Salmonella kedougou, e estas especies poden descontrolarse, aínda que o seu sobrecrecemento pode ser incidental e non ser a verdadeira causa da diarrea. Nos protocolos de tratamentos emerxentes para infeccións de C. difficile está implicado o transplante de microbiota fecal de feces doantes. En informes iniciais sobre estes tratamentos indícanse taxas de éxito do 90%, con poucos efectos secundarios. Especúlase que a eficacia resulta da recuperación dos equilibrios bacterianos das clases bacteroides e firmicutes.
A composición da flora intestinal tamén cambia en casos de enfermidades graves, debido non só ao uso de antibióticos, senón tamén a factores como a isquemia do intestino, fallos na alimentación e inmunocompromiso. Os efectos negativos disto espertaron o interese na descontaminación do tracto dixestivo selectiva (SDD), un tratamento que mata só as bacterias patóxenas e permite o restablecemento das saudables.
Farmabióticos
Farmabiótico é un termo xenérico que comprende calquera forma de aproveitamento terapéutico da flora comensal, incluíndo o uso de bacterias probióticas vivas, metabolitos activos bioloxicamente derivados de probióticos, prebióticos, simbióticos ou bacterias comensais modificadas xeneticamente. Como a falta de flora intestinal pode ter efectos nocivos para a saúde, o uso de probióticos ten efectos antiinflamatorios no intestino e pode ser útil para mellorar a saúde. Os prebióticos son compoñentes da dieta que poden axudar a fomentar o crecemento de microorganismos no intestino, o cal pode levar a mellorar a saúde. Hai evidencias de que teñen un papel de apoio terapéutico para as estratexias probióticas de tratamento dos trastornos inflamatorios da mucosa como a enfermidade inflamatoria intestinal, atopia, infección, diarrea, cancro e artrite.
Embarazo
A microbiota intestinal das mulleres cambia a medida que avanza o embarazo, e os cambios son similares aos que se observan en síndromes metabólicas como a diabetes. O cambio na flora intestinal non causa enfermidades. A biota intestinal do neonato parécese á das mostras do primeiro trimestre de embarazo da nai. A diversidade da flora redúcese desde o primeiro ao terceiro trimestre, pero as cantidades de certas especies crecen.
Perda de peso
A perda de peso iníciase un cambio nos filos de bacterias que compoñen a flora intestinal. Especificamente, a cantidade de Bacteroidetes aumenta case linearmente a medida que progresa a perda de peso. Se ben hai un alto nivel de variación nas especies bacterianas que se encontran en cada persoa, esta tendencia é especialmente marcada nos humanos.
Dieta
Os niveis de Roseburia e Eubacterium rectale do filo Firmicutes decrecen en función da dieta. Os niveis de Roseburia e E. rectale son os máximos nas dietas de mantemento, seguidas de dietas moderadas de carbohidratos non cetoxénicos e altas en proteínas, e por último dunha dieta baixa en carbohidratos cetoxénicos e alta en proteínas. A perda de peso increméntase independentemente da orde da dieta, pero os niveis de Roseburia e E. rectale dependen da orde da dieta. A correlación dos niveis de Roseburia e E. rectale e a dieta demóstrase claramente cando se pon en práctica o plan de dieta inverso. Papel en enfermidades
As bacterias do tracto dixestivo ademais das súas características boas para a súde do hóspede, teñen tamén propiedades patoxénicas potenciais: poden producir toxinas e carcinóxenos e foron implicadas en trastornos como fallo orgánico multisistémico, sepse, cancro de colon, e enfermidade inflamatoria intestinal (IBD). Un factor principal para a boa saúde é o equilibrio na cantidade de bacterias; se as cantidades crecen ata ser demasiado altas ou se chegan a ser moi baixas iso orixinará danos ao hóspede. O hóspede ten encimas que regulan este equilibrio.
Cancro
Algúns xéneros de bacterias, como Bacteroides e Clostridium, foron asociados cun incremento da taxa de crecemento de tumores, e outros xéneros, como Lactobacillus e Bifidobacteria, sábese que preveñen a formación de tumores.
Translocación
As bacterias útiles poden ser moi nocivas para o hóspede se dalgunha maneira saen fóra do tracto intestinal e pasan a outras partes do corpo. Esta translocación ten lugar cando as bacterias abandonan o intestino a través do revestimento mucoso deste, que é o límite entre o lume do intestino e o interior do corpo, e pode darse en varias enfermidades. A súa causa pode ser un aumento da cantidade de bacterias demasiado grande no intestino delgado, unha capacidade inmunitaria reducida do hóspede, ou un incremento na permeabilidade do revestimento intestinal. O intestino pode facerse máis permeable en enfermidades como a cirrose, que é prexudicial en parte pola actividade da flora intestinal.
Se o intestino está perforado, as bacterias poden invadir o corpo, causando potencialmente unha infección mortal. As bacterias aeróbicas poden facer que empeore unha infección ao consumiren todo o oxíxeno dispoñible e crear un ambiente favorable para os anaerobios.
Enfermidade inflamatoria intestinal
Algúns investigadores sospeitan que a enfermidade inflamatoria intestinal (IBD, do inglés Inflmmatory Bowel Desease) se debe á redución da inmunotolerancia e a subseguinte sobrerreacción do sistema inmunitario do hóspede contra bacterias daniñas e non daniñas. A enfermidade inflamatoria intestinal pode ser causada por toda a flora intestinal no seu conxunto ou por algúns tipos bacterianos específicos.
Sinalouse que aínda que a colite ulcerativa e a enfermidade de Crohn (dous tipos de IBD) probablemente teñen compoñentes xenéticos, non se herdan dun modo mendeliano e débense probablemente a un complexo conxunto de factores en vez de só a un único xene. Aínda que nin a colonización bacteriana nin a xenética son suficientes para causar a enfermidade, as bacterias probablemente xogan un papel nestes trastornos.
Crese que probablemente a inflamación nas enfermidades inflamatorias intestinais débese a un incremento da permeabilidade do revestimento interno do colon, o que pode permitir ás bacterias invadir os tecidos e causar unha reacción inmune que orixine unha prolongada inflamación. Os danos nos tecidos producidos nas enfermidades inflamatorias intestinais orixínanse por unha incorrecta percepción inmunolóxica do perigo da flora natural presente ou debido a un fallo da tolerancia normal a bacterias patóxenas. Aínda non está claro se a inflamación que ocorre se debe a un conxunto específico de microbios intestinais ou debido a un problema coa tolerancia da flora intestinal comensal. En pacientes de enfermidades inflamatorias intestinais atopáronse unións herméticas anormais nas células, que no seu estado normal deberían impedir a permeabilidade, pero que non o fan no estado alterado. Debido ao papel potencialmente nocivo destas bacterias, prescríbense con frecuencia antibióticos para tratar a enfermidade de Crohn. Porén, podería ser que fose a inflamación a que aparece primeiro e despois esta causaría o incremento da permeabilidade intestinal observado en doenzas como a de Crohn, polo que o papel das bacterias como axentes causantes non está claro. As terapias convencionais para as enfermidades inflamatorias intestinais teñen como obxectivo principal as respostas inflamatorias das mucosas contra as que se usan farmabióticos.
Colite
Propúxose que as bacterias comensais son responsables do desenvolvemento da colite, xa que os ratos criados nun ambiente aséptico (estéril) non presentan esa enfermidade. Porén, aínda que algunhas cepas bacterianas como C. difficile e mesmo bacterias da flora intestinal normal causan colite, outras preveñen a enfermidade en ratos.
Obesidade
Os ratos obesos que carecen do regulador do metabolismo lipídico leptina (ratos ob/ob), teñen unha flora intestinal distinta comparada coa dos ratos delgados normais, o que reflicte un cambio na proporción entre as bacterias das divisións Bacteroidetes e Firmicutes, que cambia no sentido de haber menos Bacteroidetes ee máis Firmicutes nos ratos obesos.
Os microbios que viven no intestino humano están tamén en directa relación coa obesidade. Pode observarse un cambio na proporción entre as divisións bacterianas Firmicutes e Bacteroidetes entre individuos obesos e delgados. Nos obesos, obsérvase un cambio cara a máis Firmicutes. A proporción entre Firmicutes e Bacteroidetes reflicte dinamicamente o peso do individuo, e cambia de novo cara a unha maior cantidade de Bacteroidetes se un individuo obeso perde peso.
A influencia mutua entre a composición da flora intestinal e o peso do individuo está conectada con diferenzas no potencial de reabsorción de enerxía das diferentes proporcións que se establecen entre Firmicutes e Bacteroidetes, especialmente na dixestión dos ácidos graxos e polisacáridos da dieta, como mostran os experimentos nos que a flora intestinal (do cego) de ratos obesos foi transplantada a ratos libres de xermes, o que orixinou nestes últimos un incremento de peso malia o decrecemento no seu consumo de comida.