RESUMEN La obesidad es el resultado del desequilibrio entre la ingesta y el gasto energético, provocando un aumento en el peso y la grasa corporal, así como mayor predisposición a desarrollar enfermedades crónicas. Se ha observado que en el desarrollo de la obesidad no solo interviene la dieta, sino también factores genéticos, endocrinos, psicológicos y ambientales. En las últimas décadas la microbiota intestinal también se ha incluido entre los factores que pueden tener una influencia clave en la obesidad y el metabolismo. La prevalencia de la obesidad especialmente en niños y adolescentes cada vez es mayor, constituyendo uno de los primeros problemas de salud pública a nivel mundial. Por ello, es necesario seguir avanzando en la identificación de los factores que pueden contribuir a la obesidad y en el desarrollo de estrategias alternativas que permitan disminuir su prevalencia y comorbilidades. El objetivo global de la tesis ha sido la identificación de los cambios en la composición de la microbiota intestinal asociados a la obesidad y la valoración de la función de componentes específicos de la microbiota en la obesidad y las alteraciones metabólicas e inmunológicas asociadas en un modelo animal El primer objetivo específico fue determinar la influencia de una intervención para el tratamiento de la obesidad sobre la microbiota intestinal de adolescentes obesos y con sobrepeso. Mediante las técnicas de PCR a tiempo real o cuantitativa (q-PCR) e hibridación in situ con sondas fluorescentes (FISH), se cuantificaron los principales grupos bacterianos del tracto intestinal. Los adolescentes que experimentaron mayor perdida de peso, presentaron aumentos de las concentraciones o proporciones relativas de los grupos Bacteroides o Bacteroides - Prevotella y Lactobacillus, así como reducciones del grupo E. rectale - C.coccoides. La microbiota de los adolescentes que experimentaron una pérdida de peso significativa se caracterizó por presentar mayores concentraciones iniciales y finales de los grupos B. fragilis, C. leptum y B. catenulatum y menores de los grupos C. coccoides, Lactobacillus, Bifidobacterium, B. breve y B. bifidum, lo que sugiere que la microbiota del individuo puede influir en la eficacia de las intervenciones basadas en cambios en el estilo de vida para tratar la obesidad. En adolescentes obesos se detectó un aumento de la proporción de IgA asociada a bacterias intestinales, relacionado con las proporciones de C. histolyticum y E. rectale - C. coccoides, que se redujeron tras la intervención para tratar la obesidad, lo que sugiere que algunos componentes de la microbiota posiblemente implicados en la obesidad o sus metabolitos influyen en el sistema inmunitario del hospedador. La obesidad también se asocia a complicaciones durante el embarazo, incrementando el riesgo de salud del niño al nacer y el de padecer obesidad y otras patologías relacionadas. Por ello se planteó también como objetivo evaluar la composición de la microbiota intestinal de mujeres embarazadas con sobrepeso por qPCR y su relación con parámetros bioquímicos y dietéticos. Las mujeres con sobrepeso presentaron menores concentraciones de los grupos Staphylococcus, Enterobacteriaceae y E. coli, y reducciones en las de los géneros Bifidobacterium y Bacteroides. El aumento de E. coli y la reducción de Bifidobacterium spp. y Akkermansia muciniphila también se asoció a la ganancia excesiva de peso durante el embarazo. Además, los aumentos en la concentración de colesterol sérico se relacionaron con aumentos en Staphylococcus spp., los aumentos en el colesterol HDL y reducciones en el colesterol total se relacionaron con aumentos en Bacteroides spp., los aumentos en ácido fólico se relacionaron con aumentos en Bifidobacterium spp., los niveles de ferritina y transferrina reducida mostraron relaciones opuestas con las concentraciones de enterobacterias y Bifidobacterium spp. Por todo ello, se puede afirmar que la microbiota intestinal esta relacionada con el peso corporal, con la ganancia de peso y los parámetros metabólicos durante el embarazo, lo cual puede ser relevante para la salud de la madre y del hijo. Después de haber estudiado la relación que existe ente la microbiota intestinal y el metabolismo, el siguiente objetivo que se planteó fue estudiar el efecto de la cepa B. pseudocatenulatum CECT 7765 como potencial probiótico en un modelo animal de obesidad. En animales con obesidad inducida con una dieta rica en grasa, se observó que la administración de esta bacteria reducía el colesterol, los triglicéridos, la glucosa, la leptina, la esteatosis hepática y el tamaño de los adipocitos con respecto al grupo obeso no tratado con la cepa. Asimismo, mejoró la función de células inmunocompetentes (macrófagos y células dendríticas) y moduló la composición de la microbiota, reduciendo sus propiedades inflamatorias. Por tanto, esta cepa mejora las alteraciones metabólicas e inmunológicas asociadas a la obesidad inducida por la dieta en un modelo murino.