Microbiota intestinal como potencial marcador pronóstico de respuesta a la cirugía bariátrica en pacientes con obesidad patológica

Abstract

Introducción La obesidad es una epidemia mundial que afecta a más de 650 millones de personas, según la Organización Mundial de la Salud. Este trastorno crónico está asociado con diversas comorbilidades como la diabetes tipo 2, enfermedades cardiovasculares, y la esteatosis hepática no alcohólica. La cirugía bariátrica, especialmente el bypass gástrico en Y de Roux (BGYR), ha demostrado ser una intervención eficaz para el tratamiento de la obesidad mórbida, no solo por la pérdida de peso significativa que induce, sino también por su capacidad para mejorar o resolver las comorbilidades asociadas. Sin embargo, la variabilidad en la respuesta de los pacientes a esta intervención ha suscitado la necesidad de entender mejor los factores subyacentes que contribuyen al éxito o fracaso de la cirugía. La microbiota intestinal, un ecosistema microbiano complejo que desempeña un papel crucial en la regulación del metabolismo, ha emergido como un posible mediador de estos resultados. La presente tesis doctoral se centra en investigar cómo la composición y los cambios en la microbiota intestinal pueden predecir y afectar los resultados de la cirugía bariátrica. Objetivos: Se pretende evaluar la relación entre el porcentaje de peso total perdido (% PTP) y los cambios en la microbiota, determinar la evolución de especies bacterianas clave tras la cirugía, y explorar la composición inicial de la microbiota como predictor de los resultados clínicos. Materiales y Métodos El estudio se realizó en una cohorte de 120 pacientes con obesidad mórbida sometidos a BGYR, con un seguimiento postoperatorio de 12 meses. Se recolectaron muestras de heces y datos clínicos tanto en la etapa preoperatoria como a los 12 meses postoperatorios. Se utilizó secuenciación del gen 16s rRNA para analizar la composición de la microbiota intestinal. Los análisis estadísticos incluyeron pruebas de correlación y modelos de regresión para evaluar la relación entre la microbiota y los resultados clínicos. Resultados Los resultados indican que los pacientes que lograron un % PTP superior al 34.2% presentaban una mayor riqueza microbiana a nivel basal y mostraron cambios significativos en la composición de su microbiota tras la cirugía. Especies bacterianas como Akkermansia muciniphila y Roseburia inulinivorans fueron más abundantes en los pacientes con mayor éxito en la pérdida de peso, mientras que Bacteroides fragilis y Ruminococcus gnavus fueron más comunes en aquellos con menor pérdida de peso. Estos hallazgos sugieren que la composición inicial de la microbiota podría influir en la respuesta metabólica a la cirugía bariátrica. Conclusiones El análisis de la microbiota intestinal antes y después de la cirugía revela que ciertas especies bacterianas pueden estar asociadas con un mejor o peor pronóstico en términos de pérdida de peso. La mayor abundancia de especies antiinflamatorias y promotoras de un metabolismo saludable, como Akkermansia muciniphila, en pacientes con mayores pérdidas de peso, refuerza la hipótesis de que la microbiota desempeña un papel central en la mediación de los efectos de la cirugía bariátrica. Por otro lado, la presencia de bacterias asociadas con la inflamación crónica, como Ruminococcus gnavus, podría estar relacionada con una menor efectividad de la cirugía en algunos pacientes.

La microbiota intestinal se perfila como un factor crucial en la variabilidad de los resultados de la cirugía bariátrica. Los cambios en su composición tras la intervención y la composición microbiana inicial podrían servir como indicadores clave para predecir el éxito en términos de pérdida de peso y resolución de comorbilidades. Estos hallazgos subrayan la importancia de considerar la microbiota intestinal en el diseño de estrategias terapéuticas personalizadas para el manejo de la obesidad. Futuros estudios podrían centrarse en la modulación de la microbiota para mejorar los resultados postoperatorios en pacientes sometidos a cirugía bariátrica.

Introduction Obesity is a global epidemic affecting more than 650 million people, according to the World Health Organization. This chronic disorder is associated with various comorbidities such as type 2 diabetes, cardiovascular diseases, and non-alcoholic fatty liver disease. Bariatric surgery, particularly Roux-en-Y gastric bypass (RYGB), has proven to be an effective intervention for the treatment of morbid obesity, not only due to the significant weight loss it induces but also for its ability to improve or resolve associated comorbidities. However, the variability in patients' response to this intervention has highlighted the need to better understand the underlying factors contributing to the success or failure of the surgery. The gut microbiota, a complex microbial ecosystem that plays a crucial role in metabolism regulation, has emerged as a possible mediator of these outcomes. This doctoral thesis focuses on investigating how the composition and changes in the gut microbiota can predict and affect the results of bariatric surgery. Objectives: The aim is to evaluate the relationship between the percentage of total weight lost (%TWL) and changes in the microbiota, to determine the evolution of key bacterial species after surgery, and to explore the initial microbiota composition as a predictor of clinical outcomes. Materials and Methods The study was conducted on a cohort of 120 morbidly obese patients undergoing RYGB, with a 12-month postoperative follow-up. Fecal samples and clinical data were collected both preoperatively and 12 months postoperatively. 16S rRNA gene sequencing was used to analyze the composition of the gut microbiota. Statistical analyses included correlation tests and regression models to assess the relationship between the microbiota and clinical outcomes. Results The results indicate that patients who achieved a %TWL greater than 34.2% had a higher microbial richness at baseline and showed significant changes in their microbiota composition after surgery. Bacterial species such as Akkermansia muciniphila and Roseburia inulinivorans were more abundant in patients with greater weight loss success, while Bacteroides fragilis and Ruminococcus gnavus were more common in those with lesser weight loss. These findings suggest that the initial composition of the microbiota could influence the metabolic response to bariatric surgery. Conclusions The analysis of the gut microbiota before and after surgery reveals that certain bacterial species may be associated with a better or worse prognosis in terms of weight loss. The greater abundance of anti-inflammatory and metabolism-promoting species, such as Akkermansia muciniphila, in patients with greater weight loss reinforces the hypothesis that the microbiota plays a central role in mediating the effects of bariatric surgery. On the other hand, the presence of bacteria associated with chronic inflammation, such as Ruminococcus gnavus, may be related to the reduced effectiveness of the surgery in some patients. The gut microbiota emerges as a crucial factor in the variability of bariatric surgery outcomes. Changes in its composition after the intervention and the initial microbial composition could serve as key indicators to predict success in terms of weight loss and resolution of comorbidities. These findings underscore the importance of considering the gut microbiota in the design of personalized therapeutic strategies for managing obesity. Future studies could focus on modulating the microbiota to improve postoperative outcomes in patients undergoing bariatric surgery.