Prevenir el riesgo de rechazo del trasplante

Nuevos hallazgos sobre la interacción microbiota-inmunidad permiten contemplar ahora otras soluciones terapéuticas basadas en la dieta y en la modulación de las poblaciones bacterianas comensales intestinales. Los primeros ensayos ya se han llevado a cabo con resultados alentadores.

La microbiota intestinal Cómo la microbiota intestinal controla al timo a distancia Papel de la microbiota en la comunicación entre el intestino y el cerebro Microbiota fetal: ¿el final de una controversia?

Lactobacillus

Aunque limitada en pacientes inmunodeprimidos o con un mayor riesgo de infección, el uso de prebióticos o probióticos y el trasplante de microbiota fecal (TMF) pueden tener beneficios notables en pacientes que hayan recibido un trasplante de CMH. Al combinarse con nuevas técnicas de análisis, identificación y seguimiento de la microbiota intestinal, podría revolucionar la prevención de las infecciones y del rechazo del trasplante.

En un estudio realizado en 30 niños y adolescentes, el empleo de probióticos y en especial una especie de Lactobacillus durante la profilaxis antibiótica y post trasplante de CMH, evitó la aparición de EICH en un 70% de los casos, sin aparición de bacteriemia por Lactobacillus13. Se han demostrado recientemente la inocuidad y la acción beneficiosa del TMF frente a la infección por C. difficile en pequeñas cohortes de pacientes receptores de un trasplante de CMH13 : el trasplante fecal permitió que la infección remitiera en 3 de los 4 casos en uno de los ensayos realizados y, en otro estudio, se observó una disminución de los síntomas causados por la enfermedad injerto contra huésped (EICH) tras varios trasplantes. Un trasplante fecal autólogo post-antibioterapia permite restaurar la microbiota intestinal original a los 100 días del trasplante de CMH16. Algunos científicos proponen la realización de un TMF antes del trasplante de CMH en pacientes portadores de cepas resistentes de C. difficile.

DIETA Y PREBIÓTICOS

Se ha demostrado que los ácidos grasos de cadena corta (especialmente el butirato) ejercen efectos positivos contra la EICH. Son una fuente de energía, agentes anti-apoptóticos de los enterocitos, y producen, además, una acción antiinflamatoria promoviendo la síntesis de Treg. Se observaron efectos beneficiosos en la mucosa intestinal con otros elementos metabolizados por la microbiota digestiva: derivados del indol resultantes de la fermentación de Brassicaceae (col, brócoli…), triptófano (productos lácteos, plátano17…) y ácidos biliares. La asociación de fibra, glutamina y oligosacáridos permitió reducir la morbimortalidad en 44 pacientes trasplantados. Se está llevando a cabo en la actualidad un ensayo sobre los efectos beneficiosos del almidón resistente, un prebiótico que favorece la producción de butirato12.

OTRAS INNOVACIONES EN DESARROLLO

El arsenal terapéutico podría enriquecerse con otras innovaciones como la antibioterapia dirigida a limitar la destrucción de la barrera digestiva y la aparición de bacterias multirresistentes (se están probando antibióticos guiados por anticuerpos específicos de un patógeno o bacterias sintéticas competidoras de patógenos). Nuevas tecnologías permiten recrear in vitro las interacciones que tienen lugar in vivo en la microbiota gastrointestinal. Las herramientas de determinación del perfil bacteriano abren el camino a una medicina personalizada, adaptada a la microbiota de cada paciente con el objetivo de elegir el mejor protocolo terapéutico12.

Summary
Off
Sidebar
Off
Migrated content
Activé
Updated content
Désactivé
Old sources

 

 

Old content type
pro_dossiers_article
Hide image
Off
Detalle del dosier Gastroenterología

Infecciones respiratorias

La microbiota favorece la resistencia a las infecciones respiratorias pero el mecanismo subyacente aún no está bien definido. Un estudio reciente realizado en ratones gnotobiótico14 puso de manifiesto que las microbiotas intestinal y respiratoria intervienen en la respuesta inmunitaria cuando se produce una infección viral o bacteriana en las vías aéreas superiores, causada por Streptococcus pneumoniae o Klebsiella pneumoniae.

La microbiota intestinal Cómo la microbiota intestinal controla al timo a distancia Papel de la microbiota en la comunicación entre el intestino y el cerebro Microbiota fetal: ¿el final de una controversia?

Los receptores NLR (receptores de tipo NOD) de las células innatas son activados por bacterias comensales de la microbiota, entre las que se encuentran Staphylococcus aureus y S. epidermidis en las vías aéreas superiores y Lactobacillus reuteri, L. crispatus, Enterococcus faecalis, así como Clostridium orbiscindens en el tracto digestivo. Esto supone la producción de IL-17A, probablemente debido a la activación de linfocitos Th17 en el intestino y de linfocitos, células NK y macrófagos alveolares en las vías respiratorias superiores, lo que conduce a una resistencia a la infección pulmonar por un mecanismo específico15.

PAPEL DEL FACTOR GM-CSF

La IL-17A actúa a nivel pulmonar y activa el factor GM-CSF (Granulocyte-Macrophage Colony-Stimulating Factor), que a su vez causa la activación de los macrófagos alveolares a través de la vía de transducción de señales ERK (Extracellular signal-Regulated Kinase), permitiendo de esta forma la neutralización del patógeno por la producción de especies reactivas del oxígeno (ROS). Aún se desconoce la razón por la cual se utiliza esta vía específica de transducción GM-CSF-ERK15.

Imagen
Défenses-immunitaires-image-article-6

PAPEL DEL FACTOR GM-CSF

La IL-17A actúa a nivel pulmonar y activa el factor GM-CSF (Granulocyte-Macrophage Colony-Stimulating Factor), que a su vez causa la activación de los macrófagos alveolares a través de la vía de transducción de señales ERK (Extracellular signal-Regulated Kinase), permitiendo de esta forma la neutralización del patógeno por la producción de especies reactivas del oxígeno (ROS). Aún se desconoce la razón por la cual se utiliza esta vía específica de transducción GM-CSF-ERK15.

Bibliografia

14 Models with simplified microbiota, or even carriers of a single bacterium (mono-associated animals) or carriers of partially-inactivated bacteria

15 Brown RL, Sequeira RP, Clarke TB. The microbiota protects against respiratory infection via GM-CSF signaling. Nat Commun. 2017;8(1):1512. 

Summary
Off
Sidebar
Off
Migrated content
Activé
Updated content
Désactivé
Old content type
pro_dossiers_article
Hide image
Off
Detalle del dosier Neumología Gastroenterología

Trasplante de células madre y rechazo del injerto

La profilaxis antibiótica en el trasplante de células madre hematopoyéticas merece ser reconsiderada pues podría ser la causa de una disbiosis intestinal que aumentaría los efectos nocivos de la respuesta inmunitaria en la enfermedad injerto contra huésped.

La microbiota intestinal Cómo la microbiota intestinal controla al timo a distancia Papel de la microbiota en la comunicación entre el intestino y el cerebro Microbiota fetal: ¿el final de una controversia?

La profilaxis antibiótica previa al trasplante alogénico de células madre hematopoyéticas (CMH) es una práctica común en hemato-oncología. Tiene como objetivo prevenir infecciones bacterianas que aparecen después de la quimioterapia y radioterapia, dos tipos de tratamiento que causan importantes daños en el epitelio intestinal. No obstante, esta práctica conduciría a un aumento de la morbimortalidad causada por la enfermedad injerto contra huésped (EICH), en la que los linfocitos T del donante atacan a las células epiteliales del receptor, mayoritariamente células de la piel, del hígado y del tracto gastrointestinal. Al eliminar las bacterias comensales, los antibióticos reducen en realidad la capacidad de resistencia del intestino del receptor a la colonización y además son capaces de promover la aparición de bacterias resistentes12,13.

UN EMPOBRECIMIENTO NOCIVO

La toma de antibióticos conlleva a la aparición de una disbiosis intestinal caracterizada por una disminución importante de la diversidad bacteriana, a veces acompañada de la proliferación de un único taxón bacteriano como Enterococcus, que puede incluso volverse predominante frente a especies bacterias de los géneros Faecalibacterium y Ruminococcus (bacterias del orden Clostridiales) 13. Esto tiene un efecto nefasto ya que estas especies son productoras de butirato, capaz de inducir el crecimiento y la diferenciación de los Treg. No obstante, los Treg son susceptibles de disminuir la inflamación provocada por los linfocitos T del donante. En conclusión, una disminución de estas especies podría causar una inflamación. Además, la presencia de Blautia (Clostridiales) estaría relacionada con una disminución de la mortalidad por EICH. Junto con los inmunodepresores y los citotóxicos, los antibióticos aumentarían el riesgo de translocación bacteriana y, por tanto, la propagación de patógenos hacia los diversos órganos afectados por la EICH13.

¿HACIA UNA MEDICINA MICROBIÓTICA PERSONALIZADA

Se podría contemplar el uso de herramientas de determinación del perfil microbiano en tiempo real con el objetivo de limitar los potenciales efectos nocivos de la profilaxis antibiótica. La detección de una disminución de la cantidad de Clostridiales o de un descenso de la diversidad de la microbiota intestinal del receptor permitiría identificar a pacientes en riesgo y adaptar el tratamiento (antibióticos de menor espectro, probióticos o prebióticos o incluso administración de suplementos de AGCC, trasplante fecal…). Del mismo modo, este perfil microbiano también sería de utilidad durante el seguimiento de la enfermedad para evitar el riesgo de recaída mediante la identificación de Enterobacteriaceae en heces (Escherichia coli, Klebsiella spp., Enterobacter spp.) para prevenir bacteriemias causadas por enterobacterias, sin olvidar la microbiota intestinal de los donantes, ya que las bajas cantidades de Bacteroides y Parabacteroides suponen bajas concentraciones de AGCC. Quedan por explorar numerosas vías de investigación que permitan mejorar el pronóstico de los alotrasplantes de CMH12.

Summary
Off
Sidebar
Off
Migrated content
Activé
Updated content
Désactivé
Old content type
pro_dossiers_article
Hide image
Off
Detalle del dosier Gastroenterología

Enfermedad inflamatoria intestinal crónica

Estudios realizados recientemente sobre las interacciones inmunomicrobióticas están ofreciendo una nueva perspectiva sobre la compleja etiología de la enfermedad inflamatoria intestinal crónica. Se han descrito varios mecanismos al igual que se ha identificado la predisposición genética de sufrir la enfermedad gracias a modelos animales. Sin embargo, quedan muchas incógnitas por resolver, especialmente la identificación del o de los factor(es) desencadenante(s) de esta enfermedad.

La microbiota intestinal Cómo la microbiota intestinal controla al timo a distancia Papel de la microbiota en la comunicación entre el intestino y el cerebro Microbiota fetal: ¿el final de una controversia?

Es un hecho comprobado: la disbiosis y la EIIC van de la mano. Una mucosa intestinal más delgada o alterada favorece la penetración de bacterias patógenas en el epitelio, la movilización de células inmunitarias innatas (macrófagos y monocitos) y la producción de TNF- α, causando un estado de inflamación crónico. La tolerancia a las bacterias comensales podría verse comprometida manteniendo o incluso agravando la disbiosis y, por tanto, la persistencia de procesos inflamatorios. Como prueba de todo esto, modelos animales axénicos con EIIC, no desarrollan la enfermedad de forma espontánea.

VARIAS POSIBLES ALTERACIONES

Se han descrito en ratones interacciones entre la inmunidad y la microbiota intestinal: la presencia de bacterias pertenecientes a la familia Lachnospiraceae permitiría la infiltración epitelial de monocitos y macrófagos proinflamatorios, efecto atenuado por la administración de vancomicina. Bacterias productorasde peróxido de hidrógeno en el colon podrían causar un estrés oxidativo nocivo para la mucosa intestinal. En un modelo murino de colitis ulcerosa, la colonización del intestino por una microbiota humana pobre en Firmicutes causa la inducción de Th17 proinflamatorios. Se observaron resultados similares en la enfermedad de Crohn, con una activación de respuestas proinflamatorias en ratones colonizados por la microbiota de pacientes, lo que no ocurrió en ratones colonizados por la microbiota de congéneres o donantes sanos. Por último, en sujetos con EIIC, hay una menor cantidad de Faecalibacterium prausnitzii 5 . Esta especie es mayoritaria en la microbiota fecal de individuos sanos (del 5 al 20%) y produce butirato. También posee propiedades antiinflamatorias gracias a una parte de su proteína MAM (Microbial Anti-inflammatory Molecule) y es necesaria para el funcionamiento de las células intestinales10.

LA IMPORTANCIA DE LA GENÉTICA

Se determinaron ciertas predisposiciones genéticas implicadas en la disfunción de la respuesta innata11. Por ejemplo, ciertas mutaciones genéticas relacionadas con la autofagia o el reconocimiento de hongos por células dendríticas predisponen al desarrollo de la enfermedad de Crohn, una patología en la cual la mutación del gen que codifica la proteína NOD2 abre una nueva vía de investigación: este receptor intracelular de las células intestinales de la inmunidad innata es capaz de fijar numerosos componentes bacterianos (peptidoglucano, flagelina…) y de activar la cascada inmunitaria inflamatoria. No obstante, la inactivación del gen NOD2 no es suficiente para que los roedores desarrollen de forma espontánea la enfermedad, lo que sugiere que las bacterias comensales también están implicadas. Sin embargo, los efectos inducidos por esta mutación varían según los modelos animales empleados: en un modelo de colitis inducida por químicos, la mutación de esta proteína NOD2 tiene un papel protector. Queda una pregunta recurrente: ¿es la inflamación consecuencia o causa de la disbiosis? Las investigaciones aún no han conseguido llegar a una conclusión al respecto.

Summary
Off
Sidebar
Off
Migrated content
Activé
Updated content
Désactivé
Old content type
pro_dossiers_article
Hide image
Off
Detalle del dosier Gastroenterología

Diabetes tipo 1

Por su situación en el centro del mecanismo inmunitario, la microbiota intestinal se ha convertido en un parámetro muy importante en el desarrollo de patologías con un fuerte componente inmunitario e inflamatorio. Es el caso, por ejemplo, de la diabetes tipo I, de las enfermedades inflamatorias intestinales crónicas (EIIC) y de la enfermedad injerto contra huésped (EICH) en pacientes sometidos a un trasplante de células madre hematopoyéticas. Estas enfermedades tienen ciertos mecanismos en común: un aumento de la permeabilidad intestinal y una pérdida de la homeostasis, a saber, una respuesta moderada de las células inmunitarias ante la estimulación normal producida por las bacterias comensales. Tras la pérdida de este equilibrio, se desencadena un proceso inflamatorio. Quedan abiertas numerosas vías para mejorar o revisar las prácticas dietéticas y terapéuticas.

La microbiota intestinal Cómo la microbiota intestinal controla al timo a distancia Papel de la microbiota en la comunicación entre el intestino y el cerebro Microbiota fetal: ¿el final de una controversia?

Si bien la destrucción de células beta-pancreáticas ya es un fenómeno autoinmune conocido, la implicación de la microbiota intestinal en este proceso constituye un descubrimiento reciente. Podría ser un nuevo punto de inflexión complementario a la insulinoterapia, que representa en la actualidad el tratamiento de referencia para la diabetes tipo 1.

Los estudios realizados en humanos no permiten todavía establecer una relación de causalidad entre la microbiota y el sistema inmunitario. Sin embargo, varios estudios demostraron que existían diferencias en la diversidad y composición de la microbiota intestinal entre un individuo sano y un paciente con diabetes tipo 1 (DM1) o con riesgo de desarrollarla. Una de las hipótesis planteadas sería el incremento de la permeabilidad intestinal, que generaría en los enfermos un aumento de la concentración sanguínea de macromoléculas derivadas de la dieta y de LPS (lipopolisacáridos, componente de la pared de las bacterias gramnegativas). Si se produce una rotura en la mucosa, estos componentes bacterianos provocarían la liberación de citocinas proinflamatorias y la destrucción de células beta-pancreáticas.5.

INFLUENCIA HORMONAL

Las hormonas y la microbiota intestinal podrían estar asociadas a enfermedades autoinmunes y afectar a la respuesta inmunitaria. La microbiota intestinal sería también responsable del efecto protector de la testosterona observado en ratones macho NOD7 : de hecho, en los ratones hembra NOD la enfermedad se desarrolla más que en los machos. De esta forma, los ratones hembra NOD jóvenes que han recibido un trasplante de microbiota de un macho adulto, tienen un menor riesgo de desarrollar DM1. Las hormonas sexuales y ciertos géneros bacterianos actuarían de forma conjunta mediante citocinas (IFN-γ e IL1β), ejerciendo una acción reguladora de la inmunidad y limitando así la desaparición de las células beta-pancreáticas8 .

EFECTOS DE LA DIETA

Ciertos vínculos existentes entre la dieta y la DM1 estarían también relacionados con la microbiota8 : por ejemplo, el hecho de privar a los ratones del gluten conduce, entre otras cosas, a un aumento de Treg y de Akkermansia, bacteria generalmente beneficiosa para el metabolismo. Por tanto, una dieta sin gluten tendría un papel mediador de las funciones de las células beta-pancreáticas al modificar la microbiota intestinal, lo que podría influir en la incidencia de DM1. Asimismo, el aporte de micronutrientes sería también importante en el proceso: el ácido retinoico, derivado activo de la vitamina A, tendría una función protectora frente a la enfermedad. Al inhibir la diferenciación de los Th17 proinflamatorios bajo el efecto de la IL-6 y al promover la diferenciación de los Treg antiinflamatorios, éste ayudaría a disminuir la incidencia de la enfermedad. Y como ocurre en la diabetes tipo 2, se genera un estado proinflamatorio en aquellos ratones alimentados con una dieta rica en grasas9.

Imagen
Défenses-immunitaires-image-article-3

EFECTOS DE LA DIETA

Ciertos vínculos existentes entre la dieta y la DM1 estarían también relacionados con la microbiota8 : por ejemplo, el hecho de privar a los ratones del gluten conduce, entre otras cosas, a un aumento de Treg y de Akkermansia, bacteria generalmente beneficiosa para el metabolismo. Por tanto, una dieta sin gluten tendría un papel mediador de las funciones de las células beta-pancreáticas al modificar la microbiota intestinal, lo que podría influir en la incidencia de DM1. Asimismo, el aporte de micronutrientes sería también importante en el proceso: el ácido retinoico, derivado activo de la vitamina A, tendría una función protectora frente a la enfermedad. Al inhibir la diferenciación de los Th17 proinflamatorios bajo el efecto de la IL-6 y al promover la diferenciación de los Treg antiinflamatorios, éste ayudaría a disminuir la incidencia de la enfermedad. Y como ocurre en la diabetes tipo 2, se genera un estado proinflamatorio en aquellos ratones alimentados con una dieta rica en grasas9.

Bibliografia

5 Lazar V et al. Aspects of gut microbiota and immune system interactions in infectious diseases, immunopathology, and cancer. Frontiers in Immunology. 15 August 2018

7 NOD = Non Obese Diabetic (sin relación con Nucleotide-binding Oligomerization Domain 2). Modelo utilizado normalmente en la DM1, derivado de una línea de ratones creada en Japón en 1980 en la que los jóvenes desarrollan de forma espontánea síntomas que imitan los de la DM1 humana (glucosuria, pérdida de peso…)

8 Han H, Li Y, Fang J, et al. Gut Microbiota and Type 1 Diabetes. Int J Mol Sci. 2018;19(4):995.


9 Mezcla de aceite de maíz, grasas poliinsaturadas y monoinsaturadas, tocino, grasa saturada al 72%, suplementada con un 28% de proteínas, sin glúcidos

Summary
Off
Sidebar
Off
Migrated content
Activé
Updated content
Désactivé
Old sources

 

 

Old content type
pro_dossiers_article
Hide image
Off
Detalle del dosier Gastroenterología

Papel de la microbiota intestinal en la regulación inmunitaria

Al participar en la regulación de las respuestas inmunitarias innata y adaptativa, la microbiota intestinal se ha convertido en una de las piezas clave de los mecanismos de defensa, especialmente gracias a la presencia de bacterias específicas como las bacterias filamentosas segmentadas (BFS)3. Si bien la microbiota es capaz de actuar sobre la inmunidad, puede a su vez ser controlada por el mismo sistema inmunitario en cuanto a composición y diversidad se refiere.

La microbiota intestinal Cómo la microbiota intestinal controla al timo a distancia Papel de la microbiota en la comunicación entre el intestino y el cerebro Microbiota fetal: ¿el final de una controversia?

Entre las células especializadas de la inmunidad innata, se encuentran las células linfoides innatas (ILC), una población de linfocitos que no posee receptores de antígeno específico6. Recientemente identificadas, se dividen en tres categorías según el tipo de citocinas que secretan: ILC1 similares a los linfocitos T auxiliares (T helper) Th1 y que producen interferón gamma (IFN-γ), ILC2 similares a los Th2 (IL-5, IL-6, IL-13) e ILC3 similares a los Th17 (IL-17, IL-22). Estudios sobre la microbiota y las ILC, actualmente en pleno desarrollo, muestran que la microbiota sería necesaria para el desarrollo y funciones de las ILC, en particular las del grupo 3 (ILC3), que son la principal fuente intestinal de IL-22, una citocina básica para la producción de proteínas antimicrobianas6

Imagen
Defensa-immunitarias-infographie-article-2

ASPECTOS CLAVE

BACTERIAS FILAMENTOSAS SEGMENTADAS (BFS)

  • Bacterias comensales (familia Clostridiales) identificadas previamente en animales vertebrados y detectadas en el hombre gracias al uso de técnicas moleculares.3,5
     
  • Necesarias para la maduración de la barrera inmune intestinal y pulmonar. Además, inducen la producción de IgA y la activación de LT proinflamatorios y reguladores.3,5
     
  • Tienen un efecto protector en la diabetes tipo I (ratones diabéticos no obesos [NOD, Non Obese Diabetic], en la neumopatía por Staphyloccocus aureus resistente a meticilina
    (SARM) y en algunas infecciones bacterianas (por Citrobacter rodentium) y parasitarias (por Entamoeba histolytica).3,5
     
  • Pueden tener efectos negativos al favorecer el desarrollo de enfermedades autoinmunes en modelos de artritis y encefalopatía autoinmune3,5

INMUNIDAD ADAPTATIVA

La microbiota intestinal es además fundamental para la activación de la respuesta adaptativa. A nivel de los linfocitos T (LT), induce la maduración de LT vírgenes que se diferencian en Th17, productores de IL-17 que estimulan la producción de péptidos antimicrobianos por el epitelio intestinal. También posibilita la síntesis de algunos LT CD4+ reguladores (Treg) que ejercen un efecto antiinflamatorio. Por último, contribuye al desarrollo de tejidos linfoides secundarios del intestino dondese almacenan los LT de reserva. En cuanto a los linfocitos B (LB), la microbiota intestinal asegura, mediante la acción de la IL-17, el paso de las IgA secretoras (producidas por los LB) a través de la mucosa intestinal con el objetivo de alcanzar la luz intestinal y neutralizar toxinas y bacterias nocivas. La intensa respuesta de tipo IgA junto a la respuesta proinflamatoria (Th17) y antiinflamatoria (Treg) de los LT crean un estado de inflamación fisiológico controlado por la microbiota intestinal3,5.

Summary
Off
Sidebar
Off
Migrated content
Activé
Updated content
Désactivé
Old content type
pro_dossiers_article
Hide image
Off
Detalle del dosier Gastroenterología

La microbiota intestinal, primera barrera contra las agresiones

Ya sabíamos que el sistema inmunitario es inmaduro en los primeros momentos de la vida y que está en constante evolución a medida que va entrando en contacto posteriormente con antígenos. Ahora se ha descubierto un adyuvante en su estructuración: la microbiota intestinal, presente desde los inicios de su formación y que se mantiene a lo largo del tiempo. Este equilibrio basado en interacciones complejas se establece de manera temprana y permite la convivencia de todos los protagonistas.

La microbiota intestinal Cómo la microbiota intestinal controla al timo a distancia Papel de la microbiota en la comunicación entre el intestino y el cerebro Microbiota fetal: ¿el final de una controversia?

La barrera epitelial, donde se ubica la interfaz entre el sistema inmunitario y la microbiota intestinal, es un lugar clave en el que se establece la comunicación entre la inmunidad del huésped y sus bacterias.

Con sus 1014 microorganismos, la microbiota intestinal provocaría la invasión del huésped si no fuera por la coexistencia pacífica que se ha establecido entre ambos a lo largo de la evolución de nuestra especie. La barrera intestinal constituye la primera garantía de esta convivencia: las células epiteliales del intestino secretan un moco espeso de donde las bacterias de la luz intestinal pueden obtener recursos nutritivos, pero sin poder atravesar esta barrera en condiciones fisiológicas.

UN EQUILIBRIO MULTIFACTORIAL

Los constantes intercambios entre el huésped y la microbiota son fundamentales para el equilibrio fisiológico de la inmunidad intestinal. En las criptas de las vellosidades del intestino delgado, la fijación de bacterias a ciertos receptores (NOD1 ) de las células de Paneth2 desencadena la producción de péptidos antimicrobianos como la lisozima. La activación bacteriana de receptores tipo Toll (TLR)en la membrana de células epiteliales y linfoides provoca el reclutamiento de fagocitos, linfocitos y células dendríticas (participantes en la inmunidad innata) situados en la capa subepitelial. Esta cascada de activación tiene lugar a través de la vía de transducción de señales NF-κB, regulada a su vez por ácidos grasos de cadena corta (AGCC) producidos por ciertas cepas bacterianas y, además, por la producción de quimiocinas y citocinas3 . Existe un equilibrio entre la integridad de la mucosa intestinal, la activación bacteriana de las defensas inmunitarias y la regulación de las respuestas iniciadas por la propia microbiota. La alteración de cualquiera de estos eslabones de la cadena podría desencadenar un proceso inflamatorio crónico.

Imagen
Défenses-immunitaires-image-article-1

TIPO DE PARTO Y ALIMENTACIÓN INFANTIL: DOS FACTORES CAPITALES

Los lactantes nacidos por cesárea tienen una proporción más elevada de linfocitos B que aquellos nacidos por parto vaginal, lo que es signo de una inmunidad más activa desde el período neonatal4 . La leche materna favorece también el desarrollo de las defensas naturales y la maduración intestinal por su composición y sus aportes: lisozima, IgA, anticuerpos situados en la superficie de la mucosa intestinal, caseína kappa (cuyos productos de degradación pueden competir con los patógenos en los receptores de células epiteliales intestinales en niños amamantados), lactoferrina, cuyo producto de degradación –lactoferricina– es un peptido antimicrobiano de accion bacteriostatica y bactericida. Contiene además alrededor de 109 bacterias/litro, al igual que fructanos (prebióticos que favorecen el crecimiento de bifidobacterias y lactobacilos). En cuanto a las fórmulas infantiles, parecen promover la multiplicación de enterococos y enterobacterias5.

Summary
Off
Sidebar
Off
Migrated content
Activé
Updated content
Désactivé
Old content type
pro_dossiers_article
Hide image
Off
Detalle del dosier Gastroenterología

La microbiota intestinal: ¿defensa contra alergias alimentarias?

Es posible que exista una correlación entre el riesgo de reacción alérgica a la b-lactoglobulina y la composición de la microbiota intestinal. Una mayor abundancia de determinadas especies, por ejemplo Anaerostipes caccae, podría brindar protección contra la alergia a las proteínas de la leche de vaca y representar un nuevo enfoque terapéutico.

La microbiota intestinal Impacto a largo plazo de los antibióticos en la microbiota intestinal

 

La prevalencia de alergias alimentarias sigue en aumento constante en las sociedades occidentales y esto se atribuye, entre otras causas, a disbiosis intestinales relacionadas con el estilo de vida moderno (consumo excesivo de antibióticos, comportamientos alimentarios inadecuados, mayor frecuencia de partos por cesárea, etc.). Un equipo estadounidense decidió profundizar en el tema estudiando las reacciones anafilácticas de ratones colonizados por microorganismos intestinales de niños alérgicos o no a la b-lactoglobulina.

Trasplante fecal alergénico

Se administraron muestras fecales de 4 lactantes alérgicos y 4 lactantes sanos a grupos de ratones axénicos (germ-free) antes de exponerlos a la b-lactoglobulina. Los animales “alérgicos” presentaron una disminución importante de la temperatura corporal y un aumento significativo de la producción de IgE e Ig1 anti-b-lactoglobulina, así como de proteasas mastocíticas murinas en comparación con los ratones “sanos”. Los animales que recibieron el trasplante fecal de niños no alérgicos no presentaron ninguna reacción anafiláctica y solo mostraron pequeñas variaciones de la temperatura corporal, lo cual tiende a indicar que la microbiota gastrointestinal está implicada en los mecanismos alérgicos.

Bacterias protectoras y bacterias no protectoras

Los análisis realizados tanto en los donantes como en los ratones revelaron variaciones importantes de 58 (sidenote: UTO Para Unidades Taxonómicas Operativas, que reúnen individuos filogenéticamente cercanos )  en función de la sensibilidad a los alérgenos de la b-lactoglobulina. 34 de los cuales pertenecían a la familia Lachnospiraceae, considerados “protectores” (más abundantes en los donantes sanos) y 24 “no protectores” (más abundantes en los donantes alérgicos). Su abundancia relativa, expresada en forma de una ratio, permite discriminar entre sujetos alérgicos y sujetos no alérgicos.

Anaerostipes caccae: ¿la bacteria ileal ideal?

Dado que la tolerancia a los alergenos alimentarios comienza con su absorción en el intestino delgado, el equipo de investigadores caracterizó a continuación las poblaciones bacterianas locales y sus efectos potenciales en la respuesta anafiláctica. Lograron identificar una especie beneficiosa en el íleon, donde los microorganismos del intestino delgado son más abundantes. Se trata de Anaerostipes caccae (de la familia Lachnospiraceae), cuya mayor abundancia sería sinónimo de protección adicional: esta bacteria utiliza el lactato y el acetato y produce butirato, tres metabolitos implicados en la modulación de las respuestas inmunes en el tubo digestivo. El conjunto de resultados pone de manifiesto el papel de las bacterias comensales en las reacciones alérgicas alimentarias y abre el camino hacia el desarrollo de estrategias preventivas y terapéuticas basadas en la modulación de la microbiota intestinal.

Summary
Off
Sidebar
Off
Migrated content
Activé
Updated content
Désactivé
Old content type
pro_article
Hide image
Off
Noticias Neumología Gastroenterología

Bacterias que mejoran los tiempos de los maratonistas

¿Y si las marcas de los maratonistas estuvieran también condicionadas por la microbiota intestinal? Esta es la conclusión a la que llegó un estudio estadounidense que puso de manifiesto la existencia de una relación entre la presencia de bacterias del género Veillonella y las marcas de los deportistas.

La microbiota intestinal ¿Qué alimentos favorecen el equilibrio de la microbiota?
Actu GP : Ces bactéries qui dopent les chronos des marathoniens

Según muestran estudios recientes, parece que los maratonistas no deberían subir solos en el podio ya que sus bacterias intestinales son también responsables de su clasificación.

La bacteria que transforma a los ratones en campeones

Un equipo de investigación observó que al finalizar una carrera, la microbiota intestinal de los maratonistas era especialmente rica en bacterias pertenecientes al género Veillonella y aislaron en sus heces una especie en particular llamada Veillonella atypica. Una simple inoculación de esta bacteria en ratones los transforma en atletas experimentados: ¡los roedores corren durante mucho más tiempo en las cintas ergométricas!

El maratonista alimenta a las bacterias…

Pero aún faltaba dilucidar los mecanismos en juego. Una particularidad de las bacterias Veillonella llamó la atención de los investigadores: estas bacterias se alimentan de ácido láctico, el mismo ácido que produce el organismo cuando se realiza ejercicio físico prolongado y que es la causa de las agujetas que uno siente al día siguiente de una “hazaña” deportiva. Tras varios experimentos complementarios, los investigadores propusieron el siguiente modelo explicativo: cuando los maratonistas corren, consumen el azúcar (o glucosa) almacenado en sus músculos, y este se transforma en ácido láctico (de ahí los futuros calambres). Parte de este ácido láctico llega al hígado, donde se transforma de nuevo en glucosa; el resto atraviesa la pared intestinal y sirve de alimento para las bacterias Veillonella que viven en el tracto digestivo.

… y las bacterias estimulan al maratonista

Las bacterias Veillonella, bien alimentadas por sus huéspedes, se multiplican rápidamente, de ahí la riqueza de la microbiota de los maratonistas al finalizar la carrera. Además, las bacterias alimentadas con ácido láctico producido durante el ejercicio físico lo transforman en el colon en propionato, una sustancia beneficiosa derivada del ácido láctico que, a través de la circulación sanguínea, regresa a los músculos de los atletas y mejora su rendimiento. De hecho, una inyección de propionato en el colon de ratones es suficiente para que se conviertan en campeones de la cinta ergométrica. Esta relación entre la bacteria y su huésped, en la que “todos salen ganando”, que permite al deportista acabar la maratón en un tiempo récord y ¡con la tripa llena de Veillonella!

Summary
Off
Sidebar
Off
Migrated content
Activé
Updated content
Désactivé
Old sources

Bibliografia :

Scheiman J, Luber JM, Chavkin TA et al. Meta-omics analysis of elite athletes identifies a performance-enhancing microbe that functions via lactate metabolism. Nat Med. 2019

Old content type
article
Hide image
Off
Noticias

Palabra de experto : Pr Rémy Burcelin

El profesor Rémy Burcelin dirige un laboratorio especializado en el estudio de los mecanismos implicados en la comunicación entre el cerebro, el intestino y el resto del cuerpo en el Instituto de Enfermedades Metabólicas y Cardiovasculares (Unidad Inserm/Universidad de Toulouse III Paul Sabatier). Su equipo es uno de los pioneros en el descubrimiento de la implicación de la microbiota intestinal en el control del azúcar y de las grasas por parte de nuestro organismo.

La microbiota intestinal ¿Qué alimentos favorecen el equilibrio de la microbiota?
Imagen
Image: DT Diet_Pr R Burcelin

¿Podemos esperar algún día curar las enfermedades metabólicas gracias a la microbiota intestinal?

En el siglo XXI hemos descubierto un nuevo órgano: la microbiota intestinal. Esa es la razón por la que los probióticos —que actúan en nuestra flora— suscitan grandes esperanzas. En la actualidad es todavía demasiado pronto para pensar en los probióticos como una opción terapéutica independiente: son capaces de paliar, en parte, las enfermedades metabólicas. Pero para empezar es necesario aislar los grupos de pacientes con características definidas (biológicas y socioeconómicas). A continuación, se ha de identificar algunas bacterias como biomarcadores diagnósticos. Y por último, se deberán realizar ensayos clínicos de gran envergadura en función de objetivos precisos (disminución de la glucemia, por ejemplo). Algunas bacterias candidatas son objeto de estudio, pero ninguna ha demostrado ser lo suficientemente eficaz de momento; ninguna ha demostrado eficacia en la pérdida de peso, en particular. Sin embargo, en el estado actual de la investigación, se podría prever la comercialización de probióticos para prevenir la diabetes dentro de diez años.

¿Qué obstáculos habrá que superar para permitir una gestión flexible de la microbiota?

Las barreras tecnológicas se han ido superando gracias a auténticos adelantos como el desarrollo de algoritmos eficientes capaces de analizar grandes cantidades de datos. Pero existen otros tipos de limitaciones: por un lado, la capacidad de poder cultivar y reproducir sin modificaciones una cepa de bacteria (un producto que vive y que por tanto es perecedero) una vez que se haya demostrado su eficacia potencial; por otro lado, los aspectos reglamentarios ya que se trata de microorganismos capaces de diseminarse de forma epidémica. De hecho, si bien algunas bacterias han demostrado su inocuidad a largo plazo, otras recién identificadas necesitan mayor perspectiva. En todo caso, la variabilidad individual no constituye necesariamente una limitación: tratar al 1 % de los pacientes obesos ya sería un éxito rotundo.

¿Qué pistas de investigación quedan todavía por explorar en relación con la microbiota?

Los probióticos como potenciadores de los tratamientos. En 2017, nuestro equipo demostró en ratones que la microbiota permite aumentar la acción del GLP-1, una hormona intestinal que forma parte del arsenal terapéutico contra la diabetes de tipo 2 y a la que algunos pacientes son resistentes. Las otras perspectivas podrían provenir de la fibra alimentaria y de los polifenoles (presentes en la uva o la granada), dos elementos que permiten una modulación positiva de la microbiota. O también de su combinación con minerales, o incluso con otros agentes activos en lo que denominamos “cobióticos”. Una última pista sería buscar un efecto sinérgico con simbióticos (alianza entre prebióticos y probióticos). Todas estas son estrategias interesantes para mejorar la tolerancia y la eficacia de los tratamientos.

Summary
Off
Sidebar
Off
Migrated content
Activé
Updated content
Désactivé
Old content type
gp_dossiers_article
Hide image
Off
Detalle del dosier