Microbiota intestinal de recién nacidos predice alergia
Los microorganismos que viven en el intestino del bebé durante su primer mes de vida pueden impactar directamente al sistema inmune en desarrollo, lo que podría llevar a un mayor riesgo de alergia y asma más adelante en su infancia, según un nuevo estudio. Estos hallazgos resaltan la importancia de desarrollar intervenciones tempranas para mejorar la salud de los microorganismos en los bebés más jóvenes. El nuevo estudio, publicado el 12 de septiembre de 2016 en Nature Medicine, vincula a un patrón específico de microorganismos que viven en los intestinos de los bebés de un mes de edad con un riesgo mayor, triplicado, de desarrollar reacciones alérgicas a la edad de dos años y asma a los cuatro años. El artículo demuestra que un ecosistema microbiano perturbado presente en estos bebés con riesgo produce moléculas que reducen la abundancia de una célula clave del sistema inmune conocida porque previene las alergias. Los investigadores suponen que tener menor cantidad de estas células produce un sistema inmune hiperactivo y posteriormente producirá inflamación pulmonar asmática crónica.
La coautora senior Susan Lynch, PhD, profesora asociada de medicina en la UCSF (Universidad de California en San Francisco), dice que cree que el descubrimiento representa una oportunidad para desarrollar nuevos tratamientos que podrían prevenir las alergias y el asma antes de que se establezcan. “Si vamos a prevenir el desarrollo de alguna enfermedad, tenemos que intervenir temprano”, dijo Lynch. “Actualmente, es a los seis o siete años de edad cuando se diagnostica a los niños con asma, que no tiene cura y tiene que manejarse con medicamentos. Pero si el génesis de la enfermedad se ve como una alteración de la microbiota en las primerísimas fases de la vida postnatal, entonces nos permite hacernos una pregunta emocionante: ¿podemos modificar la comunidad microbiana en los bebés que tienen riesgo, mediante reingeniería, para prevenir el desarrollo del asma alérgica?”. Un raro patrón de microorganismos intestinales en los recién nacidos triplica su riesgo de desarrollar asma. Numerosos estudios en años recientes han ligado la exposición temprana a microorganismos beneficiosos que viven en el ambiente con un huésped para obtener efectos benéficos en su salud. La lactancia materna, partos vaginales (en vez de cesáreas) e incluso tener perros en la casa durante el primer año de vida se asocian con efectos protectores contra alergias y asma. Recientemente, investigadores de la Universidad de la Columbia Británica reportaron que los bebés de tres meses de edad con bajos niveles de cuatro tipos de bacterias intestinales clave tuvieron significativamente más posibilidades de presentar señales tempranas de alarma de asma para su primer cumpleaños que los bebés con niveles normales de estos microorganismos.
“Hemos estado trabajando por más de una década tratando de dilucidar por qué algunos niños tienen asma y alergias y otros no”, dijo la coautora senior Christine Cole Johnson, PhD, MPH, que es la directora de Ciencias de Salud Pública en el Sistema de Salud Henry Ford. “Aparentemente las comunidades microbianas dentro del cuerpo pueden ser la piedra angular para comprender esto y varias de las diferentes enfermedades inmunes.”
Desde 2003, el laboratorio de Johnson ha estado investigando una gran variedad de factores de riesgo tempranos para desarrollar asma en una población diversa de bebés, tanto de raza como socioeconómica, que nacieron en Detroit y zonas cercanas. En este estudio— el estudio WHEALS siglas en inglés que se derivan del nombre Wayne County Health, Environment, Allergy and Asthma Longitudinal Study—los investigadores del Henry Ford hicieron repetidas citas con estos pacientes durante su primer año de vida, después hicieron pruebas en los infantes para ver si tenían alergias a la edad de dos años y para asma en alrededor de su cuarto cumpleaños. Como parte de este estudio, el equipo de Johnson recolectó muestras de heces de los pañales de los infantes y los mantuvieron en congelación. Años después, Johnson hizo contacto con Lynch, cuyo laboratorio se especializa en investigación de la microbiota humana, y las dos investigadoras hicieron equipo para descubrir qué tan temprano después de nacer podían detectar diferencias en la microbiota, diferencias que fueran predictoras de asma posterior en la vida y por qué estos microorganismos son tan influyentes para detonar la enfermedad. “Regresamos a los congeladores y sacamos algunas de las muestras de heces que teníamos, para enviarlas a la UCSF, en donde el laboratorio de Lynch podía hacer uso de nueva tecnología genética para examinarlas y ver toda la comunidad microbiana de estos bebés”, dijo Johnson. “La tecnología realmente ha cambiado—no podíamos haber hecho esto hace 10 años.” Lynch y su grupo usaron equipo de alta tecnología para hacer el análisis genético de las muestras de heces para mapear la microbiota intestinal de 130 infantes que tenían alrededor de un mes de edad—los llamados neonatos. Este análisis, que fue el primer estudio de diversidad de microbiota intestinal tanto bacteriana como fúngica en neonatos, encontró que los bebés caían en uno de tres grupos distintivos, cada uno caracterizado por diferentes especies de bacterias y hongos intestinales. Basados en los datos de seguimiento a dos y cuatro años de edad del equipo Henry Ford, el menor de estos 3 grupos (11 de 130 infantes) fue tres veces más propenso en desarrollar atopia y asma que el resto de los niños.
El tamaño de este grupo de riesgo fue notablemente consistente con la tasa de asma alérgica en la población en general, dijo Lynch, y el análisis de diversidad microbiana mostró que en estos niños estaba ausente un tipo normal de bacteria intestinal y que tenían altos niveles anormales de cierta especie de hongo residente. Para poder aprender cómo es que el complemento anormal de microorganismos intestinales en estos niños de alto riesgo puede causar las reacciones inmunes hipersensibles que caracterizan la atopia y el asma, el equipo de la UCSF estudió los productos de desecho metabólico de la microbiota—moléculas en las heces que podían ofrecer algunas pistas de lo que habían hecho estos microorganismos en el intestino. Descubrieron que los intestinos de los bebés con microbiota saludable contienen una gran variedad de moléculas que pueden reducir la inflamación. Entre ellas hay un grupo de moléculas de grasa, o lípidos, que los investigadores sospechan que ayudan a alimentar a las células T reguladoras, cuyo trabajo es el de mantener al resto del sistema inmune a punto. En contraste, estos lípidos antiinflamatorios clave estaban ausentes de los intestinos de los bebés en riesgo. En vez de ellos, los investigadores detectaron diferentes tipos de grasa, incluso una que se asocia con asma en los adultos, llamada”12, 13 DIHOME”. En experimentos posteriores encontraron que incluso las células adultas del sistema inmune pueden hipersensibilizarse después de ser expuestas a los productos de desecho de la microbiota de los bebés en riesgo y que la molécula 12, 13 DIOHOME en particular puede reducir el número de células T reguladoras. Los investigadores sospechan que la microbiota intestinal juega un papel fundamental en el procesamiento dietético de componentes tales como grasas, lo que les da una influencia muy poderosa en cuanto a qué moléculas terminan en el intestino: antiinflamatorias o proinflamatorias. “El asma se duplica en las sociedades occidentalizadas modernas cada 20 años, lo cual ha venido ocurriendo desde los últimos 60 o 70 años, por lo que es una necesidad urgente de salud pública el tener una estrategia efectiva de prevención”, añade Homer Boushey, MD, un profesor de medicina de la UCSF y miembro del equipo de investigación.
El nuevo estudio está entre los primeros que van más allá de la simple catalogación de diferencias de microorganismos entre los niños que desarrollan o no asma, y dijo: “Al enfocarnos en las diferencias de las funciones microbianas—en sus productos del metabolismo y sus efectos en la función inmune—este tipo de estudios ayudan a definir el camino que necesitamos seguir para prevenir esta enfermedad.” El hacer pruebas tempranas y hacer una reingeniería de la microbiota son actividades que pueden ayudar a prevenir el asma antes de que inicie. Los investigadores también examinaron una cantidad de factores ambientales y socioeconómicos para aprender por qué algunos niños desarrollan una microbiota con perfil de alto riesgo, pero solo encontraron un par de vínculos importantes: los bebés varones tienen más propensión a tener el problema que las mujeres, y que también los que no tienen perro en casa tienen mayor riesgo, lo cual está en línea con los hallazgos anteriores de los autores. “Los humanos hemos evolucionado junto con los microorganismos y como resultado, dependemos de sus genomas para ciertas funciones críticas. Creemos que esto es particularmente verdadero durante las etapas iniciales del desarrollo humano”, dijo Lynch. “Pero el estilo de vida ha cambiado dramáticamente durante las últimas décadas: hemos reducido significativamente nuestra exposición a estos microorganismos ambientales que son necesarios para nuestro cuerpo.”
Al tener un perro que traiga a casa el ambiente exterior puede ser justo una de las formas de mejorar la gama de microorganismos a la que los bebés están expuestos muy temprano en sus vidas.” Los grupos de Lynch y Johnson también publicaron un segundo artículo en la revista Scientific Reports el 31 de agosto de 2016, en el cual detallan, por pirmera vez, cómo es que diversos factores socioeconómicos, ambientales y demográficos se intersectan para influir la composición de la microbiota en los niños del estudios WHEALS, sin referirse a factores de riesgo de enfermedades en particular. Los investigadores esperan que los hallazgos de estos dos estudios permitan que haya un incremento en la velocidad para desarrollar pruebas que detecten signos de una microbiota poco saludable en los bebés, y para implementar intervenciones tempranas que ayuden a modificar los ecosistemas microbianos y lograr así un estado saludable.
Autores adicionales de estos estudios:
Ligas: https://www.sciencedaily.com/releases/2016/09/160912122348.htm
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