La mejora de la sensibilidad a la insulina posterior al trasplante de microbiota fecal depende de la composición inicial de la microbiota de los receptore

Artículo comentado - adulto

Por el Pr. Harry Sokol
Servicio de gastroenterología y nutrición, Hospital Saint-Antoine, París, Francia

El comentario del artículo original de Kootte et al. (Cell Metab 2017)

La microbiota intestinal tiene incidencia en la resistencia a la insulina, si bien las pruebas relativas a la relación de causalidad son limitadas. Hemos comparado el efecto de un trasplante de microbiota fecal (TMF) de un donante delgado (alogénico) con el de un autotrasplante (autólogo) en pacientes de sexo masculino con síndrome metabólico. Si bien no se observó ningún cambio metabólico 18 semanas después del TMF, la sensibilidad a la insulina había mejorado significativamente a las 6 semanas en el grupo TMF alogénico, y eso estaba asociado a una modificación de la composición de la microbiota. También hemos informado cambios en las concentraciones de metabolitos plasmáticos como el ácido γ-aminobutírico, y hemos mostrado que la respuesta metabólica posterior al TMF (definida como la mejora de la sensibilidad a la insulina 6 semanas después del TMF) se observa en pacientes con una diversidad microbiana reducida al estado basal. En conclusión, los efectos beneficiosos del TMF de donantes delgados en el metabolismo glucídico se asocian a cambios de la microbiota intestinal y de los metabolitos plasmáticos, y pueden predecirse a partir de la composición basal de la microbiota del receptor.[4]

¿Qué es lo que ya se sabe sobre este tema?

La obesidad y las patologías asociadas a ella, como la diabetes, requieren nuevos enfoques terapéuticos, porque los tratamientos actuales, las modificaciones en el estilo de vida y los tratamientos antidiabéticos no son suficientemente eficaces para reducir la morbilidad y la mortalidad. Durante la última década, los cambios en la composición de la microbiota intestinal han emergido como una nueva estrategia terapéutica potencial para mejorar la sensibilidad a la insulina [1]. Varios estudios han mostrado que la composición de la microbiota intestinal difiere entre animales delgados y obesos, pero también que la composición microbiana podría ser el reflejo de funciones metabólicas alteradas, en particular con una perturbación de los alimentos ingeridos [2]. Finalmente, estos estudios en animales han sugerido una relación causal entre las anomalías de la microbiota y el síndrome metabólico, dado que el fenotipo es transferible por TMF [2]. Si bien numerosos estudios observacionales han sugerido correlaciones entre una composición alterada de la microbiota y el metabolismo humano, ha sido difícil probar la causalidad. Los autores del presente estudio han demostrado previamente, en un pequeño estudio piloto, que el TMF de donante delgado a hombres con síndrome metabólico inducía una mejora del metabolismo glucídico, de forma paralela a cambios en la microbiota fecal y duodenal [3]. Esos resultados animaron a los autores a estudiar los efectos a corto y largo plazo del TMF de donante delgado en la composición de la microbiota intestinal en un grupo más grande de hombres con síndrome metabólico, y a explorar la fisiopatología de la resistencia a la insulina, correlacionando los cambios de la microbiota intestinal con varios marcadores del metabolismo. Además, los autores han intentado identificar las características basales de la microbiota de los receptores que permitan explicar la mejora de la sensibilidad a la insulina en determinados pacientes (identificados como respondedores metabólicos) pero no así en otros (no respondedores).

Puntos clave

  • El TMF de donante delgado mejora la sensibilidad a la insulina de pacientes obesos con síndrome metabólico

  • Existe una variabilidad interindividual en la respuesta y esta última es transitoria

  • La mejora de la sensibilidad a la insulina está relacionada con cambios en los metabolitos plasmáticos

  • La respuesta al TMF depende de la composición inicial de la microbiota de los pacientes

¿Cuáles son los principales resultados brindados por este estudio?

Treinta y ocho hombres obesos con síndrome metabólico fueron incluidos y aleatorizados en el grupo TMF alogénico (n = 26) o en el grupo autólogo (n = 12). El TMF se realizó por sonda nasoduodenal y se repitió 6 semanas después. Dieciocho semanas después del TMF, no se observaba ningún efecto, ni en la microbiota, ni en los parámetros del síndrome metabólico. Ahora bien, 6 semanas después del TMF, la microbiota del grupo TMF alogénico se había modificado, y los parámetros metabólicos, en especial la sensibilidad a la insulina, habían mejorado, mientras que no se observaba ningún cambio en el grupo TMF autólogo (Figure 1). Contrariamente a lo sucedido en su anterior estudio, no se observó ningún cambio en la concentración de butirato fecal [3]. Por el contrario, el TMF alogénico estaba asociado a un aumento de la concentración de acetato fecal, así como a modificaciones del porcentaje de una treintena de metabolitos sanguíneos, muchos de ellos implicados en el metabolismo del triptófano. En el subgrupo de pacientes que respondieron favorablemente al TMF alogénico, se observaron cambios en la microbiota fecal como, por ejemplo, un aumento de la bacteria Akkermansia muciniphila, cuyos efectos favorables sobre el síndrome metabólico se han demostrado en ratones. Los autores también pusieron en evidencia que la composición basal de la microbiota, así como su poca diversidad, permitían predecir una buena respuesta al TMF.

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¿Cuáles son las consecuencias en la práctica?

Las intervenciones en la microbiota intestinal, y en particular el TMF, son una pista terapéutica válida en el síndrome metabólico. Sin embargo, existe una fuerte variabilidad interindividual en la respuesta, que puede vincularse tanto a factores del huésped como del donante. Por otra parte, los efectos son relativamente modestos con un único TMF y, en el mejor de los casos, son transitorios. Estrategias más focalizadas, como el uso de probióticos de nueva generación (bacterias provenientes de la microbiota), y con una administración prolongada, son más atractivas y se encuentran actualmente en estudio.

Conclusión

Este estudio de intervención demuestra que la microbiota intestinal no es un simple testigo pasivo sino un actor en el síndrome metabólico. Los mecanismos implicados podrían pasar por la producción de metabolitos por parte de la microbiota intestinal que modulen las vías de señalización del huésped. Sin embargo, los efectos son relativamente modestos y transitorios. Estrategias más focalizadas, como el uso de probióticos de nueva generación, y con una administración prolongada, son más atractivas y se encuentran actualmente en estudio.

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Artículo comentado

Tratamiento con antibióticos en niños: consecuencias a corto y largo plazo sobre el microbioma

Síntesis

Por el Pr. Yvan Vandenplas
Por el Prof. Yvan Vandenplas Jefe del Departamento de Pediatría, KidZ Health Castle, Bruselas, Bélgica

Photo : Antibiotic treatment in infants: short and long-term consequences of the microbiome

La microbiota intestinal humana consiste en los microorganismos que viven en el intestino, y se ha calculado que equivale a la cantidad total de células humanas en el organismo [1]. La colonización microbiana del intestino humano comienza en el útero, ya que se han encontrado bacterias en el cordón umbilical, la placenta, el líquido amniótico y el meconio [2]. Después del nacimiento, una microbiota diversificadora coloniza rápidamente el tracto gastrointestinal, y es en los primeros años de vida que se constituye un microbioma intestinal estable. La colonización microbiana está determinada por muchos factores, por ejemplo la microbiota materna, el tipo de parto, la alimentación, y medicamentos como los antibióticos y los inhibidores de la bomba de protones [1]. Los antibióticos no solo matan a los patógenos bacterianos, sino que también alteran profundamente el equilibrio del microbioma gastrointestinal. El uso de antibióticos aumentó mundialmente en un 36 % en una década, y son una causa bien conocida de disbiosis [3]. Si bien las consecuencias a corto plazo de la disbiosis inducida por antibióticos son bien conocidas, están surgiendo datos recientes relacionados con las consecuencias a largo plazo. Estas consecuencias son el foco de este informe.

Diarrea asociada a antibióticos

La consecuencia más frecuente y mejor estudiada de la disbiosis intestinal debido a la toma de antibióticos es la diarrea asociada a antibióticos (DAA). La DAA ocurre en ±20 % de los ciclos de antibiótico, y depende del tipo de sustancia, el factor de riesgo de los pacientes (factores del huésped, estado de hospitalización, brotes nosocomiales) y de la definición de DAA. La DAA se define como un cambio en la frecuencia de las heces, con al menos 3 deposiciones líquidas por día durante 2 días consecutivos, que ocurren durante el tratamiento con antibióticos (aparición temprana), o de 2 a 6 semanas (aparición tardía), y si no se puede identificar otra causa (infección bacteriana o viral concomitante, uso de laxantes, otras causas). La clase de antibióticos (amplio espectro), la duración de la administración y la edad del paciente son factores de riesgo en el desarrollo de DAA. La administración de algunas cepas de probióticos como Lactobacillus rhamnosus y Saccharomyces boulardii reducen la incidencia y la gravedad de la DAA [4].

Antibióticos en edad temprana

Es posible que los antibióticos tengan un efecto mucho más amplio, en especial si se administran en la etapa perinatal o en niños pequeños. Durante el parto vaginal o en la cesárea, los antibióticos están relacionados con la disbiosis de la microbiota intestinal infantil [5]. La disbiosis adquirida durante la etapa perinatal o a edades tempranas tiene consecuencias a largo plazo. El tratamiento con antibióticos en la madre durante el embarazo y la lactancia provoca alteraciones profundas en la composición de la microbiota de las madres y de los lactantes [6]. Los antibióticos prenatales están asociados a un mayor índice de masa corporal (IMC) a la edad de dos años [7].

Antibióticos y peso

Desde la década de 1950, se han utilizado dosis subterapéuticas de antibióticos como promotores del crecimiento en la cría de animales [8]. El efecto es más pronunciado con antibióticos de amplio espectro y disminuye cuando los animales se crían en buenas condiciones sanitarias. La evidencia empírica en aumento sugiere que los antibióticos también afectan el crecimiento humano. En 1955, un estudio comparativo aleatorizado en reclutas de la Marina demostró que un ciclo de 7 semanas de antibióticos provocaba un aumento de peso significativamente mayor en el grupo tratado en comparación con el grupo con placebo [8].

Existe una relación lineal positiva entre el peso en el nacimiento y el IMC en niños de 6 a 7 años, presente en países de diferente nivel económico [9]. La microbiota intestinal de los lactantes predice el IMC futuro, y puede servir como indicador temprano de riesgo de obesidad. Las bifidobacterias y los estroptococos, que son indicadores de la maduración de la microbiota en niños pequeños, son posibles candidatos de la programación metabólica de los niños, y su influencia en el IMC parece depender del uso de antibióticos [10].

La exposición a antibióticos antes de los 6 meses de edad o de forma repetida durante el primer año de vida se ha relacionado con un aumento en la masa corporal en niños sanos [11]. La exposición repetida a antibióticos a temprana edad, en especial a agentes betalactámicos, está relacionada con un aumento de peso y de altura [12]. Es posible que estos efectos desempeñen un papel en la epidemia mundial de obesidad infantil y, además, subrayan la importancia del uso sensato de antibióticos durante el primer año de vida, lo que favorece el uso de antibióticos de espectro reducido [11]. Si se pudiera establecer la causalidad de la obesidad en estudios futuros, esto justificaría aún más la necesidad de un uso restrictivo de los antibióticos [12].

La administración de tres o más ciclos de antibióticos en niños menores de dos años de edad está asociada con un aumento en el riesgo de obesidad infantil temprana [13]. En un estudio de cohortes, el 6,4 % de los niños eran obesos a la edad de cuatro años [13]. En esta cohorte, la exposición a antibióticos se asociaba con un aumento en el riesgo de obesidad a los cuatro años: cuantos más ciclos de antibióticos, mayor era el riesgo [13]. Los niños que recibieron antibióticos en el primer año de vida eran más propensos a tener sobrepeso más adelante en su infancia, si se los compara con aquellos que no estuvieron expuestos (32,4 % vs. 18,2 % a la edad de 12 años, p = 0,002) [14]. La exposición repetida a antibióticos de amplio espectro en edades de 0 a 23 meses está asociada con la obesidad infantil temprana [15].

Sin embargo, algunos estudios aportaron resultados contradictorios. La exposición a antibióticos dentro de los primeros 6 meses de vida, en comparación con la no exposición, no estuvo asociada con una diferencia estadísticamente significativa con el aumento de peso hasta los 7 años de edad[16].

Microbioma intestinal: inmunidad y alergia alimentaria

Las interacciones simbióticas del huésped y los microbios son esenciales para el desarrollo metabólico y de inmunización del huésped. La colonización temprana de la microbiota puede influenciar el desarrollo de enfermedades inmunológicas y metabólicas [1].

Se encontró una relación clara entre el uso de antibióticos a temprana edad (3 o más ciclos de tratamiento) y la alergia a la leche, a otros alimentos y a otros tipos de alergias, en un análisis de datos longitudinal de 30 060 niños [17]. Estas relaciones eran más notables en niños más pequeños, y eran diferentes según el tipo de antibiótico [17].

El uso de antibióticos antes y durante el embarazo se asoció con un mayor riesgo de alergia a la leche de vaca en los hijos y persistió tras ajustar posibles factores de confusión [17]. El riesgo de alergia a la leche de vaca aumentó con una cantidad mayor de antibióticos administrados en niños, desde el nacimiento hasta el diagnóstico (test de tendencia p < 0,001) [18]. La profilaxis antibiótica durante el parto tuvo un efecto importante en la población microbiana fecal, particularmente en lactantes amamantados [19]. La administración de antibióticos durante el parto resulta en una reducción significativa de las cepas de Bifidobacterium spp. [20]. La menor abundancia de estos microorganismos beneficiosos, junto con el aumento en la cantidad de bacterias potencialmente patógenas, puede sugerir que estos niños estarán más expuestos a trastornos gastrointestinales o de salud general en el futuro [20].

Antibióticos y vías respiratorias

Los antibióticos administrados durante la primera semana de vida son un factor de riesgo para la rinitis alérgica y las sibilancias, mientras que la introducción temprana de alimentos sólidos, como el pescado, y vivir en una granja, son factores protectores del desarrollo posterior de alergias. Los antibióticos administrados durante el primer año de vida están relacionados con un riesgo aumentado de asma [21]. La solidez de la relación difiere según la clase de antibióticos, que se correlaciona con su efecto en el microbioma intestinal [21]

La exposición a antibióticos se relacionó con un aumento en el riesgo de padecer asma en las edades de 3 y 6 años [22], en presencia o ausencia de una infección en las vías respiratorias inferiores, durante el primer año de vida [22]. El efecto adverso de los antibióticos fue particularmente intenso en niños sin historial familiar de asma (P(interacción) = 0,03) [22]. La toma de antibióticos también fue un factor de riesgo para un resultado positivo en la prueba de alergia en sangre o piel. Según una revisión científica sistemática publicada en 2011, la exposición a antibióticos en el primer año de vida es un factor de riesgo importante para el desarrollo de asma. Los estudios retrospectivos obtuvieron la mayor estimación de riesgo combinado para el asma, en comparación con estudios prospectivos y de bases de datos. Las infecciones respiratorias, la aparición tardía de asma (a los 2 años o posterior) y la exposición a antibióticos durante el embarazo son factores de riesgo independientes.

El uso de antibióticos en el primer año de vida se relacionó con el desarrollo de sibilancias transitorias y de asma persistente [23]. Se observó un efecto entre dosis y respuesta: tras recibir 5 o más ciclos de antibiótico, el riesgo de desarrollar asma aumentó significativamente (p < 0,01). No existe relación entre el uso de antibióticos y el asma de aparición tardía [23]. El uso de antibióticos en el primer año de vida está relacionado con un aumento en el riesgo de desarrollar asma de inicio temprano, antes de los 3 años de edad. La causalidad inversa y un sesgo protopático pueden ser factores de confusión de esta relación [23].

Antibióticos y enfermedad inflamatoria intestinal

La exposición a antibióticos en la infancia está asociada con la enfermedad inflamatoria intestinal (EII), y esta relación disminuye al aumentar la edad de exposición a antibióticos. La exposición antes de 1 año de edad implica un mayor riesgo, que disminuye a los 5 y 15 años, aunque incluso a la edad de 15 años todavía representa un factor de riesgo importante para desarrollar EII [24]. Cada ciclo de antibióticos aumentó el riesgo de EII en un 6 % (4 %- 8 %) [24]. Como en cualquier estudio observacional, la causalidad no puede deducirse de esos días, y los factores de confusión por indicación (prescripción de antibióticos a niños con síntomas intestinales de EC todavía no diagnosticada) deben tenerse en cuenta [25]. El uso de antibióticos es común en la infancia, y su potencial como factor de riesgo medioambiental para la EII justifica su control [25]. La exposición a antibióticos tiene una fuerte relación con la enfermedad de Crohn, que se intensifica en niños, pero no es significativa para la colitis ulcerosa [26].

Antibióticos y diabetes

La exposición a una sola prescripción de antibióticos no se ha asociado con un riesgo mayor de diabetes [27], mientras que con dos a cinco ciclos de antibióticos existe una relación con el aumento de riesgo diabético para la penicilina, las cefalosporinas, los macrólidos y las quinolonas. El riesgo aumentó con la cantidad de ciclos de antibióticos. No hubo relación entre la exposición a antivirales y antifúngicos, y el riesgo de diabetes [27]. Es posible que la exposición a antibióticos aumente el riesgo de padecer diabetes tipo 2 [28]. Sin embargo, estos hallazgos también pueden indicar un aumento de la utilización de antibióticos debido al aumento del riesgo de infecciones en pacientes con diabetes todavía no diagnosticada [28]. La exposición a antibióticos en la niñez generalmente no tiene relación con el riesgo de desarrollar diabetes tipo 1 [29]. Estudios futuros deberían analizar los efectos de las múltiples exposiciones a antibióticos de amplio espectro durante el segundo año de vida.

Antibióticos y neoplasias

En el caso de las neoplasias gastrointestinales, el uso de penicilina está relacionado con un riesgo elevado de cáncer de esófago, de estómago y de páncreas [30]. Esta asociación aumentaba con la cantidad de ciclos de antibióticos. El cáncer de pulmón aumentaba con el uso de penicilina, de cefalosporinas o de macrólidos. El riesgo de cáncer de próstata aumentaba ligeramente con el uso de penicilina, de quinolonas, de sulfonamidas y de tetraciclinas. El riesgo de cáncer de mama está ligeramente relacionado con la exposición a sulfonamidas. No hubo relación entre la exposición a antivirales y fungicidas, y el riesgo de cáncer [30].

Conclusión

En ocasiones, los antibióticos son inevitables y, a veces, salvan vidas. Sin embargo, también provocan disbiosis intestinal, que se relaciona con resultados adversos, como DAA. Es fundamental utilizar los antibióticos con prudencia, no solo para reducir la propagación de organismos resistentes a los antibióticos, sino también para minimizar las consecuencias metabólicas a largo plazo potencialmente perjudiciales de la exposición temprana a antibióticos. La administración de algunas cepas específicas de probióticos, como Saccharomyces boulardii, reduce el riesgo de desarrollar DAA. No se ha validado mediante estudios si los probióticos pueden reducir el riesgo de desarrollar otros efectos adversos de la disbiosis intestinal.

Bibliografia

1 Slykerman RF, Thompson J, Waldie KE, et al. Antibiotics in the first year of life and subsequent neurocognitive outcomes. Acta Paediatr 2017 ; 106 : 87-94.

2 Collado MC, Cernada M, Bauerl C, et al. Microbial ecology and host-microbiota interactions during early life stages. Gut Microbes 2012 ; 3 : 352-65.

3 Yasmin F, Tun HM, Konya TB, et al. Cesarean Section, Formula Feeding, and Infant Antibiotic Exposure: Separate and Combined Impacts on Gut Microbial Changes in Later Infancy. Front Pediatr. 2017;5:200. 

4 Szajewska H, Canani RB, Guarino A, et al. Probiotics for the Prevention of Antibiotic-Associated Diarrhea in Children. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2016;62(3):495-506.

5 Azad MB, Konya T, Persaud RR, et al. ; CHILD Study Investigators. Impact of maternal intrapartum antibiotics, method of birth and breastfeeding on gut microbiota during the first year of life: a prospective cohort study. BJOG 2016 ; 123 : 983-93.

6 Gonzalez-Perez G, Hicks AL, Tekieli TM, et al. Maternal Antibiotic Treatment Impacts Development of the Neonatal Intestinal Microbiome and Antiviral Immunity. J Immunol. 2016;196(9):3768-3779.

7 Cassidy-Bushrow AE, Burmeister C, Havstad S, et al. Prenatal antimicrobial use and early-childhood body mass index. Int J Obes (Lond). 2018;42(1):1-7.

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9 Mitchell EA, Stewart AW, Braithwaite I, et al. ; ISAAC Phase Three Study Group. Birth weight and subsequent body mass index in children: an international cross-sectional study. Pediatr Obes 2017 ;12 : 280-5.

10 Korpela K, Zijlmans MA, Kuitunen M, et al. Childhood BMI in relation to microbiota in infancy and lifetime antibiotic use. Microbiome 2017 ; 5: 26.

11 Saari A, Virta LJ, Sankilampi U, et al. Antibiotic exposure in infancy and risk of being overweight in the first 24 months of life. Pediatrics 2015 ; 135 : 617-26.

12 Mbakwa CA, Scheres L, Penders J, et al. Early life antibiotic exposure and weight development in children. J Pediatr 2016 ; 176 : 105-13.e2.

13 Scott F, Horton DB, Mamtani R, et al. Administration of antibiotics to children before age 2 years increases risk for childhood obesity. Gastroenterology 2016 ; 151 : 120-9.e5.

14 Azad MB, Bridgman SL, Becker AB, et al. Infant antibiotic exposure and the development of childhood overweight and central adiposity. Int J Obes (Lond) 2014 ; 38 : 1290-8.

15 Bailey LC, Forrest CB, Zhang P, et al. Association of antibiotics in infancy with early childhood obesity. JAMA Pediatr 2014 ; 168 : 1063-9.

16 Gerber JS, Bryan M, Ross RK, et al. Antibiotic exposure during the first 6 months of life and weight gain during childhood. JAMA 2016 ; 315 : 1258-65.

17 Hirsch AG, Pollak J, Glass TA, et al. Early-life antibiotic use and subsequent diagnosis of food allergy and allergic diseases. Clin Exp Allergy 2017 ; 47 : 236-44.

18 Metsälä J, Lundqvist A, Virta LJ, et al. Mother’s and offspring’s use of antibiotics and infant allergy to cow’s milk. Epidemiology 2013 ; 24 : 303-9.

19 Mazzola G, Murphy K, Ross RP, et al. Early gut microbiota perturbations following intrapartum antibiotic prophylaxis to prevent Group B Streptococcal disease. PLoS One 2016 ; 11 : e0157527.

20 Aloisio I, Quagliariello A, De Fanti S, et al. Evaluation of the effects of intrapartum antibiotic prophylaxis on newborn intestinal microbiota using a sequencing approach targeted to multi hypervariable 16S rDNA regions. Appl Microbiol Biotechnol 2016 ; 100 : 5537-46.

21 Metsälä J, Lundqvist A, Virta LJ, et al. Prenatal and post-natal exposure to antibiotics and risk of asthma in childhood. Clin Exp Allergy 2015 ; 45 : 137-45.

22 Risnes KR, Belanger K, Murk W, et al. Antibiotic exposure by 6 months and asthma and allergy at 6 years: Findings in a cohort of 1,401 US children. Am J Epidemiol 2011 ; 173 : 310-8.

23 Ong MS, Umetsu DT, Mandl KD. Consequences of antibiotics and infections in infancy: bugs, drugs, and wheezing. Ann Allergy Asthma Immunol 2014 ; 112 : 441-5.e1.

24 Kronman MP, Zaoutis TE, Haynes K, et al. Antibiotic exposure and IBD development among children: a population-based cohort study. Pediatrics 2012 ; 130 : e794-803.

25 Hviid A, Svanström H, Frisch M. Antibiotic use and inflammatory bowel diseases in childhood. Gut 2011 ; 60 : 49-54.

26 Ungaro R, Bernstein CN, Gearry R, et al. Antibiotics associated with increased risk of new-onset Crohn’s disease but not ulcerative colitis: a meta-analysis. Am J Gastroenterol 2014 ; 109 : 1728-38.

27 Boursi B, Mamtani R, Haynes K, et al. The effect of past antibiotic exposure on diabetes risk. Eur J Endocrinol 2015 ; 172 : 639-48.

28 Mikkelsen KH, Knop FK, Frost M, et al. Use of antibiotics and risk of type 2 diabetes: a population-based case-control study. J Clin Endocrinol Metab 2015 ; 100 : 3633-40.

29 Mikkelsen KH, Knop FK, Vilsbøll T, et al. Use of antibiotics in childhood and risk of Type 1 diabetes: a population-based case-control study. Diabet Med 2017 ; 34 : 272-7.

30 Boursi B, Mamtani R, Haynes K, et al. Recurrent antibiotic exposure may promote cancer formation--Another step in understanding the role of the human microbiota? Eur J Cancer 2015 ; 51 : 2655-64.

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Artículos

Obesidad materna durante el embarazo y tipo de parto

Revisión de prensa

Por el Pr. Ener Cagri Dinleyici
Servicio de Pediatría, Facultad de Medicina, Universidad Eskisehir Osmangazi, Eskisehir, Turquía

Photo : Intestinal microbiota modulates tumour response in cancer patients

Condicionan la composición de la microbiota y el peso del niño a la edad de uno y tres años

La obesidad es un problema de salud global tanto en niños como en adultos; por consiguiente se ha evaluado la composición de la microbiota y las alteraciones en pacientes con obesidad. Hay una tendencia creciente que favorece los partos por cesárea en todo el mundo. El sobrepeso o la obesidad de la madre durante el embarazo están asociados a mayores tasas de parto por cesárea, y los niños que nacen por cesárea tienen más probabilidades de sufrir obesidad que quienes nacen en un parto vaginal.

Microbioma y peso estudiados en 935 parejas de madres e hijos

La composición de la microbiota y las alteraciones en pacientes con obesidad y en recién nacidos por cesárea se han evaluado anteriormente [1]. El estudio Canadian Healthy Infant Longitudinal Development (CHILD) es un estudio prospectivo y longitudinal de cohortes de nacimiento diseñado para recabar información en los momentos que se consideran especialmente críticos para la salud y el desarrollo de los niños, en términos de definición de la influencia de la genética, la epigenética y el microbioma durante los primeros años de vida [2]. Hein Tun y colaboradores [1] incluyeron a 935 parejas de madre e hijo en el estudio y evaluaron el peso materno durante el embarazo, la composición de la microbiota intestinal del niño (incluida la secuenciación del ARN ribosómico 16S) después de una mediana de un mes, y las valoraciones z del índice de masa corporal en función de la edad y el sexo, a la edad de uno y tres años. Sus resultados revelaron que el 7,5% de los niños tenían sobrepeso con un año de edad y el 10,4%, a los tres años.

Los niños nacidos por vía vaginal con madres con sobrepeso u obesidad tenían el triple de posibilidades de presentar sobrepeso a la edad de un año, mientras que los niños nacidos por cesárea y madre con sobrepeso tenían un riesgo cinco veces mayor de presentar sobrepeso a la edad de un año. Un riesgo parecido era observado a los tres años de edad. La presencia abundante de especies de Firmicutes en la microbiota intestinal del niño, sobre todo de Lachnospiraceae, está asociada a un peso materno excesivo antes del embarazo, y a un peso excesivo durante la infancia a uno y tres años. Los géneros de Lachnospiraceae implicados eran diferentes entre los niños nacidos por parto vaginal y los nacidos por cesárea.

¿Existe una transmisión intergeneracional del sobrepeso y la obesidad a causa del parto por cesárea?

Este estudio de 935 parejas de madre e hijo aportó datos sobre una nueva vía mediadora secuencial, en la que intervienen el tipo de parto y la mayor abundancia de Lachnospiraceae, en la transmisión intergeneracional del sobrepeso y la obesidad, sobre todo en el parto por cesárea. Es de conocimiento general que la obesidad de las mujeres en edad reproductiva es importante tanto para su salud como para la de sus hijos.

Hanson y colaboradores [3] resaltaron que las acciones para reducir o prevenir la obesidad antes de la concepción y durante el embarazo podrían contribuir, de manera sustancial, a lograr los Objetivos de Desarrollo Sostenible en términos de salud, bienestar, productividad y equidad para las generaciones actuales y futuras. En cuanto a los avances actuales hacia el conocimiento del microbioma, su composición tendrá un papel importante sobre el bienestar en el futuro.

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La microbiota intestinal modula la respuesta tumoral en pacientes con cáncer

Revisión de prensa

Por el Pr. Ener Cagri Dinleyici
Servicio de Pediatría, Facultad de Medicina, Universidad Eskisehir Osmangazi, Eskisehir, Turquía

Photo : Intestinal microbiota modulates tumour response in cancer patients

El 4 de febrero de 2018, Día Mundial del Cáncer, la Organización Mundial de la Salud declaró en su sitio web lo siguiente: “Casi todas las familias del mundo están afectadas por el cáncer, que en la actualidad es responsable de casi una de cada seis muertes en todo el mundo. En el Día Mundial del Cáncer (4 de febrero), la OMS pone de relieve que el cáncer no tiene por qué ser una sentencia de muerte, ya que tenemos la capacidad de reducir el lastre que representa, y mejorar la supervivencia y la calidad de vida de las personas que viven con la enfermedad”. [1]..

En los 10 últimos años, se han producido avances espectaculares para los pacientes con cáncer gracias al uso de nuevas estrategias terapéuticas, entre las cuales se incluyen inhibidores del control inmunitario que tienen como objetivo al antígeno asociado al linfocito T citotóxico (CTLA-4) y a la proteína de muerte programada 1 (PD-1). Sin embargo, muchas veces las respuestas terapéuticas a estas nuevas modalidades de tratamiento son heterogéneas, y se ha observado que hay algunos pacientes que no responden al tratamiento. Se ha propuesto que el microbioma intestinal podría constituir un importante factor del huésped en los pacientes sin una buena respuesta, junto con la genómica del tumor. Los estudios anteriores sobre la microbiota y el cáncer se han centrado sobre todo en las alteraciones de la microbiota intestinal en los pacientes oncológicos (oncobioma) o en los precursores de la microbiota, para detectar los cánceres en estadio inicial, principalmente los colorrectales. Sin embargo, han aparecido nuevos y prometedores resultados sobre la influencia de la microbiota intestinal en las respuestas inmunitarias antitumorales. En el primer número de Science de este año se publicaron dos nuevos estudios.

  • Gopalakrishnan y colaboradores evaluaron el microbioma intestinal y oral en 112 pacientes con melanoma maligno que recibían inmunoterapia anti-PD-1, y compararon la composición inicial de la microbiota en pacientes con cáncer que respondían al tratamiento y en otros que no respondían correctamente. Pusieron de manifiesto diferencias significativas en la diversidad y la composición de la microbiota intestinal de los pacientes con y sin respuesta. Cabe destacar que en los pacientes con respuesta se observó una diversidad alfa significativamente mayor y una abundancia relativa de Ruminococcaceae/ Faecalibacterium, y se ha propuesto que esta composición favorable de la microbiota intestinal podría potenciar la inmunidad sistémica y antitumoral en los pacientes con melanoma. Los pacientes con una diversidad baja y una abundancia relativamente mayor de Bacteroidales (microbioma intestinal desfavorable) presentan peores respuestas inmunitarias antitumorales.

  • Matson y colaboradores evaluaron también la composición de la microbiota intestinal inicial en pacientes con melanoma metastásico, antes de recibir tratamiento anti-PD-L1. Se observó que, en quienes respondieron al tratamiento, Bifidobacterium longum, Collinsella aerofaciens y Enterococcus faecium eran los miembros predominantes de la microbiota. Matson y colaboradores proponen que el microbioma comensal podría tener un impacto mecanístico sobre la inmunidad antitumoral de los pacientes con melanoma metastásico A la luz de los resultados de los dos estudios clínicos anteriores, se cree que la microbiota intestinal inicial podría tener un papel esencial en la mediación de la respuesta estimuladora inmunitaria en pacientes con melanoma que reciben inmunoterapia, como el tratamiento anti-PD-L1. Se necesitan más estudios prospectivos para revelar las interacciones exactas entre el microbioma y el cáncer, no solo en los pacientes con melanoma, sino en términos de posible relevancia para todos los tipos de cáncer y las diferentes estrategias terapéuticas.

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Revisión de prensa

Foco en el congreso GMFH 2018

De vuelta del congreso

Por el Dr. Julien Scanzi
Gastroenterología y oncogenética, Hospital Clínico Universitario CHU Estaing de Clermont-Ferrand, Hospital Clínico CH de Thiers, UMR INSERM/UdA U1107 Neuro-Dol, Facultades de Medicina de Clermont-Ferrand, Francia

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La 7.ª edición del congreso GMFH se celebró en Roma del 9 al 11 de marzo de 2018. Este año, médicos e investigadores de renombre internacional se reunieron para compartir los últimos avances científicos relacionados con la microbiota, “una área de investigación primordial”, tal y como recordaba Francisco Guarner, presidente del comité científico y que anunció un programa ambicioso.

Antibióticos y microbiota intestinal

El congreso comenzó con un simposio de Biocodex sobre el impacto de los antibióticos en la microbiota intestinal. El Dr. L. Armand- Lefevre recordó que los antibióticos alteran de forma importante la microbiota, una perturbación que resulta más acusada cuanto mayor es el espectro del antibiótico y más alta es su concentración a nivel intestinal. Asimismo, la recuperación de la microbiota tras un tratamiento con antibióticos puede ser lenta e incompleta. Además de sus conocidos efectos secundarios a corto plazo, como la diarrea, la administración de antibióticos en la primera infancia va asociada a un incremento del riesgo de obesidad, a alergias, e incluso a enfermedades autoinmunes, tal y como precisaba el Dr. A. Mosca.

¿Cómo podemos reducir estos riesgos?

En primer lugar, tratando que se prescriban menos antibióticos (y mejor) y, siempre que sean imprescindibles, asociando su uso al de un probiótico. Saccharomyces boulardii es, con diferencia, el probiótico con una eficacia más reconocida para esta indicación, limitando la disbiosis y mejorando la recuperación de la microbiota tras la interrupción del tratamiento con antibióticos. El Prof. C. Kelly también demostró que S. boulardii reduce el nivel de ácidos biliares primarios en beneficio de los ácidos biliares secundarios, disminuyendo de este modo el riesgo de infección por Clostridium difficile.

Nuestra mucosa necesita fibra para defendernos

El consumo de fibra disminuye de manera constante, al menos en Occidente, donde hemos pasado de los más de 150 g al día de hace unas generaciones a la actual decena de gramos diaria. Esto tiene un impacto directo sobre la composición de nuestra mucosa intestinal. El equipo luxemburgués del Pr. M. Desai demostró en un modelo con ratones que las dietas bajas en fibras daban como resultado una mayor degradación de la mucosa intestinal por parte de la microbiota, que empleaba las glicoproteínas contenidas en esta como sustrato energético. El resultado era un deterioro de la mucosa, que se mostraba incapaz de desempeñar su papel de barrera frente a bacterias patógenas como Citrobacter rodentium, responsables de colitis letales en estos ratones [1].

Nuevos biomarcadores para el cáncer colorrectal

El papel potencial de la microbiota en la carcinogénesis colorrectal es bien conocido. En un estudio metagenómico desarrollado en colaboración con el equipo chino del Pr. J. Wang, el Dr. M. Arumugam demostró la existencia de una «huella microbiana» del cáncer colorrectal (CCR), identificando a 4 biomarcadores con una presencia significativamente elevada en pacientes afectados por el CCR con respecto a sujetos sanos, en poblaciones geográficamente separadas (China, Dinamarca, Francia y Austria). Entre estos biomarcadores hay dos genes bacterianos de Fusobacterium nucleatum (Fn) y Parvimonas micra (Pm) que presentan una sobreexpresión evidente en los casos de CCR [2]. Otro estudio reciente ha confirmado el interés de Fn como biomarcador de los CCR, ya que incrementa considerablemente la sensibilidad del cribado mediante inmunoanálisis (PIF) y permite recuperar un 75 % de los CCR con inmunoanálisis negativos [3]. Con este avance en el reconocimiento de una «huella microbiana» del CCR, podemos pensar, en un futuro no lejano, en el desarrollo de un cribado de CCR en sujetos asintomáticos, que combine la investigación inmunológica de la sangre en heces con un análisis de la microbiota

Impacto de la microbiota en la respuesta a la inmunoterapia

Desde hace algunos años sabemos que la microbiota intestinal desempeña un papel en la eficacia de la quimioterapia. Hace poco, diversos estudios demostraron que la microbiota es fundamental en la respuesta a la inmunoterapia. El equipo del Pr. F. Carbonnel demostró en 26 pacientes con melanoma metastásico que el tipo de microbiota estaba correlacionado con la respuesta al ipilimumab (anti-CTLA-4); así, los individuos con una microbiota rica en Faecalibacterium y otras bacterias Firmicutes presentaban una elevada tasa de respuesta al ipilimumab, además de una supervivencia significativamente mayor. La aparición de colitis inducidas por el ipilimumab también fue más frecuente en este grupo [4]. Del mismo modo, otro estudio reciente realizado con 112 pacientes afectados por melanomas metastásicos demostró que la respuesta a los anti-PD-1 variaba en función de la microbiota, siendo los principales factores predictivos de la respuesta la diversidad alfa y la abundancia relativa de Ruminococcaceae (familia cuyo principal miembro es Faecalibacterium) [5].

El trasplante de microbiota fecal, el protagonist

Como el año anterior, el trasplante de microbiota fecal (TMF) tuvo un taller propio y ocupó un lugar destacado en las diferentes presentaciones. El Dr. G. Ianiro y el Dr. Z. Kassam hablaron sobre los prometedor es resultados del TMF en la rectocolitis hemorrágica (dos ensayos controlados aleatorizados positivos, un ensayo con tendencia favorable al TMF sin llegar a la significación), el síndrome metabólico, la encefalopatía hepática, el síndrome del intestino irritable, la RIH (respuesta del injerto contra el huésped) digestiva posterior al aloinjerto. Además de en los casos de infección recidivante por Clostridium difficile, la repetición del TMF resulta indispensable para el «agarre del injerto» y la eficacia del tratamiento. El futuro de esta técnica parece estar en la administración mediante cápsulas, aunque quedan dudas sobre la cantidad y la frecuencia de las tomas, ya que estos parámetros pueden variar en función de la indicación. El acceso al TMF resulta cada vez más fácil gracias a la creación de «bancos de heces», especialmente en los países que han concedido al trasplante de microbiota el carácter de órgano/tejido y no de medicamento. En Estados Unidos, por ejemplo, el 98 % de la población está a menos de 2 horas en coche de algún centro en el que se llevan a cabo TMF. Esta práctica se ha generalizado en los últimos años, pero es necesario armonizarla y, probablemente, adaptarla a cada paciente en función de su patología y su microbiota.

 

Akkermansia muciniphila: ¿Probiótico de nueva generación?

Descubierta en 2004, A. muciniphila es una bacteria dominante en la mucosa, donde degrada la mucina, estimula la producción de butirato y elabora Amuc1100, una proteína pili-like que desempeña un papel importante en la respuesta inmunitaria y la función de barrera de la mucosa intestinal. Según parece, tiene propiedades beneficiosas, y su presencia está inversamente correlacionada a la obesidad, al síndrome metabólico y a algunas enfermedades cardiovasculares [6, 7]. En ratones, su administración tiene efectos positivos para el síndrome metabólico, y la obtención de los primeros datos clínicos en humanos no debería demorarse demasiado.

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De vuelta del congreso

Foco sobre la ueg week 2017

De vuelta del congreso

Por el Dr. Aldo Maruy Saito
Pediatra Gastroenterólogo, Hospital Cayetano Heredia / Universidad Peruana Cayetano Heredia, Lima-Perú

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Barcelona fue la sede de la 25ª UEG WEEK que tuvo lugar del 28 de octubre al 1º de noviembre del 2017. Fue destacable observar, en el programa científico, el creciente interés e importancia de la Microbiota Intestinal (MI) en los trastornos gastrointestinales, ya que se incluyeron muchas sesiones, y se presentaron muchos pósteres relacionados con este tema. Fue un acierto, ya que hubo una gran asistencia a las sesiones programadas.

Composición y funciones de la microbiota intestinal

La Dra. Ralijic-Stojanovic destacó que el uso del análisis de la secuencia 16S rRNA ha logrado determinar que la posición taxonómica de muchos microbios intestinales reportados por cultivos era incorrecta. Un ejemplo es Clostridium difficile, que se encuentra fuera del género Clostridium butyricum, y por lo tanto es un familiar lejano del Clostridium perfringens, a diferencia de lo que se pensaba hasta ahora [1]. Resaltó que la MI, entre los 7 y 12 años, es todavía diferente a la MI del adulto. Concluyó señalando que la MI es individual, específica y estable en su composición, y puede ser influenciada por la edad, dieta y estilos de vida.

Por su parte, el Dr. Bäckhed mencionó que, si bien la función de la MI es conocida en el metabolismo (maximiza la disponibilidad calórica, la producción de enzimas ausentes en humanos, la síntesis de vitamina K y la producción de ácidos grasos de cadena corta), hay publicaciones más recientes que reportan que bacterias productoras de butirato están disminuidas en pacientes con diabetes tipo 2, que un aumento de Prevotella mejora el metabolismo de la glucosa, y que la bacteria Christensenellaceae puede constituirse en un probiótico antiobesogénico [2]. Concluyó que la MI debe considerarse como un factor ambiental que contribuye a la fisiología y al metabolismo del huésped.

La MI es muy compleja y, a pesar de los avances en los últimos años, tiene aún secretos por develar.

Microbiota intestinal y enfermedades hepáticas

Cada vez se sabe más sobre el rol de la MI en las enfermedades hepáticas, incluso algunos hablan de la existencia de un “Eje Hígado-Intestino”. El Dr. Gasbarrini trató sobre el rol de la MI en la inflamación y la fibrosis hepática, mostrando que se han encontrado alteraciones severas de la MI en pacientes cirróticos, con un aumento de Enterobacteriaceae, Veillonellaceae y Streptococcaeae, y una disminución de Clostridiacea, Lachnospiraceae y Eubacteriaceae. Se cree que una recuperación insuficiente, que llevará a un desarrollo por adquisición de una microbiota disbiótica, podría contribuir a la aparición de enfermedades crónicas asociadas a la MI. Un fallo en la barrera intestinal es la piedra angular para la progresión de la fibrosis y la severidad de las cirrosis hepáticas.

Otro punto destacable fue que, dependiendo del modelo de producción del daño hepático, la MI puede inducir o evitar la fibrosis hepática. Las alternativas para restablecer una MI saludable son la modulación (dieta, rifaximina, probióticos o prebióticos), o un “reinicio” a través de un trasplante de microbiota fecal.

Por su parte, Kobyliak mostró, en un póster [3], un estudio donde pacientes con enfermedad del hígado graso no alcohólico (NAFLD) recibieron una combinación de un probiótico suplementado con aceite de linaza y germen de trigo, o placebo, durante 8 semanas. Los resultados mostraron que la coadministración de probióticos más Omega-3 puede reducir la grasa hepática, los lípidos séricos, el perfil metabólico y el estado inflamatorio crónico, y concluyó que la modulación de la MI con probióticos representa una nueva rama en el manejo de NAFLD.

Se confirma la influencia que la MI tiene en las enfermedades hepáticas y las posibles soluciones a través del uso de probióticos..

Microbiota intestinal y enfermedad inflamatoria intestinal (EII)

La EII representa un grupo heterogéneo de enfermedades inflamatorias crónicas mediadas por el sistema inmune que afectan el tracto gastrointestinal. Existen dos fenotipos principales de EII, la colitis ulcerosa (CU) y la enfermedad de Crohn (EC). Cada vez tenemos más publicaciones sobre la relación entre la microbiota intestinal (MI) y la EII.

El Dr. Sokol habló sobre la patogénesis de la EII, estableciendo que se genera con la activación del sistema inmune, a través de la MI, en huéspedes susceptibles, bajo la influencia del medio ambiente. Se sabe que los pacientes con EII tienen una microbiota anormal, con pérdida de diversidad, mayor aún en pacientes con enfermedad activa. Resaltó que hay un aumento de Proteobacterias y una disminución de Firmicutes que se podría correlacionar con la aparición de enfermedad, o no. Así, tenemos que E. coli adherente/invasiva (Proteobacterias) se encuentra significativamente aumen-tada en pacientes con EC, y no CU, ni en personas sanas, y por otro lado Faecalibacterium prausnitzii (Firmicutes ), que tiene efectos antinflamatorios, se encuentra disminuida en pacientes con EII.

Se conoce el impacto ambiental sobre la MI (tipo de parto, alimentación, antibióticos, etc.), que podrían influir también en la EII. Así tenemos, por ejemplo, que en Dinamarca, Hviid et al. [4], en una cohorte, encontró correlación entre el número de ciclos de antibióticos recibidos por un niño con el riesgo de padecer EII, mayor para EC que CU.

Volviendo a la patogénesis, la controversia actual gira en torno a si cambios en la MI producen inflamación, o viceversa. ¿Qué fue primero: el huevo o la gallina? Sokol consideró que son ambos, ya que las manifestaciones clínicas de la EII se producen porque se establece un círculo vicioso entre la MI y la inflamación, pudiendo ser el origen cualquiera de ellos. Como vemos, la evidencia mostrada apoya la hipótesis que la MI bacteriana juega un rol importante en la patogénesis de la EII; sin embargo, poco se sabe sobre el papel de la MI fúngica en la patogénesis de esta enfermedad. En ese sentido, Qiu et al., en un póster [5], analizó 15 géneros mayores de hongos en pacientes con CU y controles sanos (CS). Los géneros Wickerhamomyces, Sterigmatomyces, y Penicilium se correlacionaron positivamente con la expresión de citosinas proinflamatorias en la mucosa del colon, mientras que en el caso de Nigrospora la correlación fue negativa. Concluyó que la microbiota fúngica en el colon de pacientes con CU era diferente de la de los CS, y que las alteraciones en ésta pueden estar asociadas con la inflamación de la mucosa y la patogénesis de la CU.

Las diferencias en la patogénesis de EC o CU, en algunos casos, podrían originarse en una alteración de la MI bacteriana o fúngica.

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