Human intestinal microbiome: Role in health and disease

Rev Esp Quimioter. 2024 Dec;37(6):438-453. doi: 10.37201/req/056.2024. Epub 2024 Jul 9.

Abstract

The study of the microbiota and the microbiome, and specifically the intestinal one, has determined great interest due to the possible association of their alterations with numerous diseases. These include entities as diverse as Crohn's disease, autism, diabetes, cancer or situations as prevalent today as obesity. In view of this situation, different recommendations have been performed regarding the use of probiotics, prebiotics, and postbiotics as modulators of the microbiota and the microbiome, seeking both preventive and therapeutic effects, and faecal material transfer (FMT) is proposed as an alternative. The latter has emerged as the only proven beneficial intervention on the intestinal microbiome, specifically in the treatment of recurrent colitis associated with Clostridioides difficile (R-CDI). In the rest of the entities, the lowering of laboratory costs has favored the study of the microbiome, which is resolved by delivering reports with catalogs of microorganisms, metabolites or supposed biomarkers without consensus on their composition associated with healthy or diseased microbiota and the disease. There is still insufficient evidence in any disease for interventions on the microbiome beyond FMT and R-CDI. Multi- and multi-disciplinary work with extensive research and the application of artificial intelligence in this field may shed light on the questions raised currently. Ethical issues must also be resolved in light of possible interventions within the umbrella of personalized medicine.

El estudio de la microbiota y el microbioma, y en concreto el intestinal, ha despertado gran interés ante la posible asociación de sus alteraciones con numerosas enfermedades. Estas abarcan entidades tan diversas como la enfermedad de Crohn, el autismo, la diabetes, el cáncer o situaciones tan prevalentes en la actualidad como la obesidad. Ante ello, han surgido diferentes recomendaciones en el uso de probióticos, prebióticos y postbióticos como moduladores de la microbiota y el micro-bioma, buscando tanto efectos preventivos como terapéuticos y se propone la trasferencia de materia fecal (TMF) como alternativa. Esta última, se ha erigido como intervención con beneficio demostrado en el tratamiento de la colitis recurrente asociada a Clostridioides difficile (R-CDI). En el resto de las entidades, el abaratamiento de los costes de laboratorio ha favorecido el estudio del microbioma que se resuelve con la emisión de informes con catálogos de microorganismos, metabolitos o supuestos biomarcadores sin que existan consensos sobre su composición que se asocien a microbiotas “sanas” o “patológicas” con enfermedad humana. No existen aún evidencias suficientes en ninguna enfermedad para la intervención sobre el microbioma más allá del TMF y la R-CDI. El trabajo multi y pluridisciplinar con investigaciones amplias y la aplicación de la inteligencia artificial en este terreno pueden arrojar luz a los interrogantes hoy planteados. También deben resolverse cues-tiones éticas a la luz de las posibles intervenciones dentro del paraguas de la medicina personalizada.

Keywords: Clostridioides difficile; faecal transfer; microbiome; microbiota; postbiotics; prebiotics; probiotics.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Fecal Microbiota Transplantation
  • Gastrointestinal Microbiome*
  • Humans
  • Prebiotics
  • Probiotics* / therapeutic use

Substances

  • Prebiotics