El dolor pélvico crónico y el eje intestino-cerebro: ¿cómo está implicada la microbiota intestinal?
Por Claire Cardaillac1,2 Martial Caillaud 2 Michel Neunlist 2
1 Servicio de Ginecología-Obstetricia y Medicina de la Reproducción, Hospital Universitario de Nantes, Nantes, Francia
2 Universidad de Nantes, Inserm, TENS, The Enteric Nervous System in Gut and Brain Diseases, IMAD, Nantes, IMAD, Nantes, Francia
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Acerca de este artículo
El dolor pélvico crónico, frecuente e incapacitante, afecta principalmente a las mujeres. Puede deberse a lesiones identificadas, como la endometriosis o a síndromes funcionales caracterizados por una hipersensibilidad visceral, como el síndrome del colon irritable (SCI) o la cistitis intersticial. En estas situaciones, los mecanismos de sensibilización periférica y central reducen los umbrales de dolor y mantienen una sintomatología difusa y difícil de tratar.
La microbiota intestinal desempeña un papel cada vez más importante en la comprensión de estos dolores. A través de sus interacciones con la inmunidad, el sistema nervioso y el metabolismo, influye directamente en la excitabilidad de las fibras sensoriales y los circuitos del dolor. Algunos metabolitos bacterianos favorecen la inflamación y la hiperexcitabilidad neuronal, mientras que otros ejercen efectos protectores a través de mediadores antiinflamatorios u opioides endógenos.
En el SCI, se ha documentado una disbiosis caracterizada por la pérdida de bacterias beneficiosas (Faecalibacterium, Roseburia) y el aumento de bacterias oportunistas, con pruebas experimentales del papel causal que desempeñan. Es posible que en la endometriosis la microbiota intestinal contribuya a la evolución de las lesiones y a la modulación de los estrógenos, lo que sugiere una interacción bidireccional entre la microbiota intestinal y la enfermedad.
Estos descubrimientos allanan el camino a nuevas vías terapéuticas: probióticos, prebióticos, posbióticos e incluso el trasplante de microbiota fecal. Aunque los datos siguen siendo preliminares, centrarse en la microbiota representa una estrategia prometedora para mejorar el abordaje del dolor pélvico crónico.
De la nocicepción al dolor pélvico crónico
El dolor se define como una experiencia sensorial y emocional desagradable, que puede estar asociada a lesiones tisulares o no. El dolor crónico se define como aquel que dura más de tres meses, resiste a los tratamientos y conlleva un deterioro de las capacidades funcionales y de las relaciones sociales. En el caso del dolor pélvico crónico visceral, se caracteriza por ser un dolor profundo, punzante
y difuso, lo que hace que su diagnóstico sea complicado e impreciso. Es particularmente frecuente en mujeres, y abarca especialidades de distintos órganos: gastroenterología, ginecología y urología.
El dolor pélvico crónico puede deberse a lesiones orgánicas como la endometriosis, o a síndromes funcionales caracterizados por una hipersensibilidad visceral, como el síndrome del colon irritable (SCI) o la cistitis intersticial. Con frecuencia, se dan varias patologías pélvicas dolorosas en un mismo paciente. Otros pacientes pueden sentir un dolor incapacitante para el que no se ha identificado una etiología precisa. Clásicamente, los especialistas de órganos analizan el dolor como la expresión de una única lesión. Por supuesto, es necesario tratar la lesión del órgano, pero esto a veces es insuficiente para aliviar a los pacientes que padecen dolor pélvico crónico. Algunos pacientes presentan una sintomatología particularmente rica, que asocia, de manera concomitante, trastornos de la sensibilidad y de la función de distintos órganos pélvicos. Estos fenómenos están relacionados con mecanismos de sensibilización que aparecen varios meses o años después del inicio del dolor 1. Esta sensibilización se caracteriza por una disminución de los umbrales de la sensibilidad que desemboca en un aumento del dolor o a un dolor provocado por estímulos de intensidad normalmente no nociceptiva (por ejemplo: intolerancia al llenado del recto). También se describe una difusión del dolor a lo largo del tiempo. De hecho, la sensación dolorosa persiste incluso cuando se interrumpe la estimulación (por ejemplo, dolor tras la defecación). Por último, también se describe
una difusión del dolor más allá de la zona estimulada (por ejemplo: dolor con el llenado del recto que provoca dolor en la vejiga).
Desde un punto de vista fisiopatológico, hay diferencias entre el dolor fisiológico adaptativo y el dolor crónico. El dolor agudo se produce tras un estímulo doloroso inicial (de origen térmico, por presión, por variación del pH o por sustancias algógenas) que activa los receptores de las terminaciones de las fibras nociceptivas periféricas. En el caso de las vísceras, la inervación sensorial depende de los nervios raquídeos cuyas terminaciones se encuentran en la capa muscular de la mucosa y/o en la mucosa de los órganos y cuyos cuerpos celulares se localizan en los ganglios raquídeos dorsales 2. En condiciones fisiológicas, la activación de los receptores de las fibras aferentes nociceptivas Aδ o C genera un potencial de acción que se traduce en información nociceptiva en los ganglios dorsales raquídeos. A continuación, esta información se transmite a las neuronas espinales de segundo orden del asta posterior. Estas neuronas de segundo orden transmiten la información al tálamo, en concreto a través de las vías espinotalámicas y espinorreticulotalámicas. En el tálamo, la tercera neurona transmite el mensaje a distintas áreas corticales (corteza prefrontal, cingular, somestésica o insular). Con esta tercera neurona es con la que la nocicepción se convierte en dolor con su dimensión afectivo-emocional, sensitiva, cognitiva y conductual.
En el dolor visceral crónico observado, por ejemplo, en el SII o en las enfermedades inflamatorias intestinales crónicas (EIIC),
especialmente en remisión, se ha observado una hipersensibilidad de las fibras nociceptivas intestinales hipersensibles 3.
Esta hipersensibilidad podría explicarse en parte por alteraciones de la permeabilidad intestinal, que aumenta el paso de antígenos alimentarios o bacterianos, lo que desemboca en mecanismos inflamatorios con reclutamiento de mastocitos y liberación de mediadores proinflamatorios, como la histamina o las proteasas. Se cree que este entorno inflamatorio contribuye a la hiperexcitabilidad de las fibras nociceptivas, que a su vez contribuyen al mantenimiento del microentorno inflamatorio mediante la liberación de neuropéptidos (sustancia P: SP y péptido relacionado al gen de la calcitonina: CGRP). Estos estímulos repetidos provocan cambios fenotípicos y de excitabilidad en las neuronas nociceptivas de los dorsal root ganglion (DRG o ganglios de la raíz posterior), lo que se conoce como sensibilización periférica. A la médula, los potenciales de acción repetidos procedentes de las neuronas de los DRG provocan un aumento de la liberación de neuromediadores excitadores, como el glutamato 4. A largo plazo, esto conduce a un refuerzo sináptico por el aumento de los receptores glutamatérgicos, junto a un fallo de los sistemas inhibitorios, lo que a su vez lleva a una sensibilización de las neuronas medulares 4. Así pues, la sensibilización central es un estado patológico del funcionamiento de la nocicepción relacionado con un fallo de su regulación, con un refuerzo de los sistemas facilitadores y una reducción de los sistemas inhibidores del dolor.
La microbiota, posible modulador del dolor
En la actualidad, todavía no se conocen bien los factores responsables de la hipersensibilidad de las fibras viscerales, pero es posible que la microbiota intestinal esté implicada (figura 1).
Figure 1 : Mecanismo del dolor abdominal
La microbiota es el conjunto de microorganismos que viven en un entorno específico en un anfitrión. Se compone principalmente de bacterias, pero también de virus, levaduras y protozoos. Estos microorganismos pueden estar presentes sin tener ningún impacto en su anfitrión (comensalismo) o pueden interactuar estrechamente con él.
El número de bacterias que colonizan el cuerpo humano (3.8·1013) es casi equivalente al número de células humanas del anfitrión en la edad adulta (3.0·1013) 5. La microbiota intestinal desempeña un papel fundamental en la comunicación bidireccional entre el intestino y distintos órganos, como el cerebro. Hace ya varios años que se habla del eje microbiota-intestino-cerebro. Históricamente, los estudios se han centrado en la función de la microbiota en los trastornos gastrointestinales (síndrome del colon irritable, enfermedad inflamatoria intestinal). Más recientemente, se ha reconocido que la disfunción de este eje está implicada en la fisiopatología de muchas otras patologías, como las enfermedades metabólicas (obesidad, diabetes) y neurológicas (autismo, enfermedad de Parkinson, depresión).
La microbiota intestinal y el cerebro se comunican entre sí a través de distintas rutas, como el sistema nervioso vagal, el sistema inmunitario o las vías humorales tras la modulación de las funciones enteroendocrinas. Además, las fibras aferentes nociceptivas pueden estar directamente moduladas por diferentes metabolitos bacterianos 6. Los principales mediadores identificados son los metabolitos
bacterianos (por ejemplo, ácidos grasos de cadena corta, ácidos biliares secundarios), los neurotransmisores o los neuromoduladores (por ejemplo, GABA) y productos bacterianos (por ejemplo, PAMP o derivados del triptófano). Algunas moléculas pueden aumentar la excitabilidad neuronal mediante la activación de los nociceptores, la producción del nerve growth factor (NGF, o factor de crecimiento nervioso) y el aumento de la inflamación local. Sin embargo, otros tienen el efecto contrario (por ejemplo, el GABA) y pueden inhibir la transmisión del mensaje nociceptivo a través de la producción de opioides endógenos o mediadores antiinflamatorios.
Ejemplos clínicos: síndrome del colon irritable y endometriosis
Síndrome del colon irritable
El SCI se caracteriza por trastornos intestinales funcionales crónicos, que asocian principalmente dolor abdominal y trastornos del tránsito (diarrea, estreñimiento o alternancia de ambos). Esta enfermedad afecta a entre el 5 y el 10 % de la población, principalmente mujeres jóvenes adultas. Aún no se comprende completamente la fisiopatología del SCI, pero se sabe que existe una alteración de la comunicación
intestino-cerebro en la raíz de todos los trastornos de la motricidad digestiva y de la hipersensibilidad visceral. En el sistema nervioso central, en los pacientes con SCI se observa una alteración en el tratamiento de la información, hipervigilancia y aumento de la ansiedad. En los últimos años se ha propuesto la microbiota intestinal como uno de los factores etiológicos del SCI 7. En ese sentido, son varios los estudios que han puesto de manifiesto los cambios en la composición y la diversidad de la microbiota en el SCI.
Por ejemplo, una revisión sistemática reveló una disminución del filo Firmicutes y un aumento del filo Bacteroidetes en pacientes que padecían SII con diarrea 8.
También se observó una reducción de la abundancia del género Bifidobacterium en muestras de heces y mucosas de pacientes con SCI, acompañada de un aumento del género Bacteroides. Asimismo, se detectó un aumento de agentes patógenos, como las familias Escherichia coli y Enterobacterium. Además, los pacientes con SCI presentaban un enriquecimiento de ciertos taxones bacterianos, como Enterobacteriaceae, Streptococcus, Fusobacteria, Gemella y Rothia, así como un empobrecimiento de los géneros bacterianos reconocidos como favorables a la salud, como Roseburia y Faecalibacterium. Se ha sugerido insistentemente la función causal de la microbiota en cambios en el SCI, vista la capacidad de inducir algunos de los síntomas de los pacientes con modelos preclínicos, por transferencia de heces de pacientes con SCI 9. Además, en el dolor abdominal crónico, la hipersensibilidad visceral y la inflamación intestinal, se ha sugerido el papel de varios mediadores producidos por la microbiota intestinal, como el LPS, los ácidos grasos de cadena corta y los
ácidos biliares secundarios 10. Por eso, la microbiota intestinal podría ser un cofactor importante en el dolor abdominal crónico y la inflamación asociada.
Endometriosis
La endometriosis se define como el implante de células endometriales fuera de la cavidad uterina, que puede estar estimulado por una inflamación pélvica crónica. Los principales síntomas descritos en la endometriosis son dolor pélvico crónico, trastornos gastrointestinales e infertilidad. Una revisión sistemática analizó estudios sobre la microbiota intestinal en mujeres con endometriosis y dolor pélvico
crónico 11. En la revisión se incluyeron un total de 28 estudios clínicos y seis estudios con animales. En los estudios realizados en humanas y animales, se observó un crecimiento de la diversidad de la microbiota intestinal en los grupos con endometriosis. Sin embargo, no hubo un consenso claro sobre la composición de la microbiota asociada a la endometriosis. Ningún estudio analizó la composición o la diversidad en función de las características del dolor.
Estudios en animales (6/6) respaldan una relación bidireccional entre la microbiota intestinal y la aparición y la evolución de la endometriosis. De hecho, la inducción de endometriosis en ratones provocó cambios en la microbiota intestinal.
En el estudio de Yuan no se observaron diferencias al principio tras la inducción de la endometriosis, en comparación con un grupo de control. Las diferencias aparecieron 21 días después del inicio del experimento y aumentaron a partir de entonces, con una disminución de la diversidad y de la riqueza de la microbiota en el grupo con endometriosis, un aumento de los géneros Bifidobacterium, Proteobacteria y Verrucomicrobia, una disminución de los filos Bacteroidetes y Firmicutes y un aumento de la proporción Firmicutes/ Bacteroidetes 12. Por el contrario, los tratamientos dirigidos a la microbiota, como la antibioticoterapia de amplio espectro, permitieron reducir el volumen y el peso de las lesiones de la endometriosis, y produjeron una reducción de la proliferación celular en las lesiones del endometrio y de los marcadores inflamatorios (citocinas, macrófagos) 13. Aparte de la inflamación, es posible que la microbiota intestinal contribuya a la fisiopatología de la endometriosis por su función en la regulación del metabolismo de los estrógenos. De hecho, existe una microbiota específica que desempeña una función clave en la regulación hormonal, y más concretamente, de los estrógenos, conocida como estroboloma 11. Este estroboloma contiene bacterias que producen betaglucuronidasa. Esta enzima modifica las formas activas de los estrógenos. Por ejemplo, una alteración de la microbiota intestinal puede provocar un aumento de los niveles de estrógenos circulantes y favorecer así la aparición de endometriosis. Sin embargo, en estos estudios no se investigó la modulación del dolor.
Perspectivas terapéuticas a través de la microbiota
El desarrollo de estrategias terapéuticas destinadas a modular la composición o la función de la microbiota intestinal está cada vez más reconocido como un complemento de los tratamientos actuales en el abordaje de las patologías crónicas funcionales digestivas o pélvicas. En términos generales, estas estrategias buscan bien restablecer una microbiota equilibrada y funcional (mediante intervenciones nutricionales o con prebióticos), o bien aportar bacterias con efectos beneficiosos para el anfitrión (probióticos). Hay ciertas combinaciones de probióticos, o de especies y cepas específicas 14 que parecen tener efectos beneficiosos en los síntomas generales del SCI y en el dolor abdominal 15. También se utilizan estrategias simbióticas que combinan prebióticos y probióticos. Además, las estrategias basadas en el trasplante de microbiota fecal sugieren un potencial terapéutico en patologías funcionales como el SCI 16. Por otro lado, un creciente número de estudios sugiere que la composición de la microbiota del paciente receptor influye en la eficacia de la respuesta a este trasplante de microbiota fecal en el SCI o a los tratamientos probióticos.
En el contexto de la endometriosis, dos ensayos clínicos aleatorizados han sugerido la eficacia de los probióticos para mejorar el dolor 17, 18, aunque en uno de ellos esta eficacia no persiste tras interrumpir la administración de probióticos.
En general, la eficacia de estas estrategias en el abordaje de los trastornos funcionales pélvicos, si bien está demostrada en algunos casos, sigue siendo limitada por el bajo número de pacientes incluidos en los estudios y, sobre todo, por la diversidad y la variabilidad de los síntomas observados en estas patologías, como revela una revisión reciente de la bibliografía 15.