Teniendo en cuenta la cantidad de microorganismos que ingerimos cada día, nuestro intestino tiene un sistema inmunológico extenso y bien desarrollado. Esta defensa está involucrada en enfermedades intestinales agudas y crónicas, pero varía drásticamente entre las personas. Una pregunta persistente es cómo nuestra genética hace-afecta la capacidad de nuestro intestino para combatir infecciones. Los científicos de la EPFL han descubierto que la inmunidad intestinal no se ve afectada por genes individuales sino por grupos enteros de genes. El estudio, que desafía las visiones simplistas de la enfermedad intestinal, se publica en Comunicaciones de la naturaleza .
Ese presentimiento
Un intestino sano contiene una multitud de bacterias beneficiosas, que nos ayudan a digerir y procesar los alimentos. Pero la quinta parte restante incluye bacterias que pueden causar infecciones, razón por la cual el intestino ha desarrollado una amplia gama de defensas. Tras la ingestión, las bacterias estimulan elcélulas del intestino para producir una mezcla de moléculas antimicrobianas y moléculas altamente reactivas que neutralizan los microorganismos infecciosos, pero también pueden dañar el tejido intestinal en el proceso. En respuesta, las células en las áreas dañadas liberan moléculas especializadas que activan las células madre del intestino para regenerarse y sanarel tejido.
Sin embargo, las personas no son iguales en términos de inmunidad intestinal. Algunas personas son más susceptibles a las infecciones que otras, incluso cuando comparten dietas similares. Por ejemplo, dos personas pueden comer las mismas hamburguesas plagadas de salmonela, pero solo una de ellassufre una infección. La clave, por lo tanto, podría estar en la variación genética entre individuos. Sin embargo, esta es un área de la que aún sabemos muy poco.
Vuela al rescate
El laboratorio de Bart Deplancke, en colaboración con el laboratorio de Bruno Lemaitre en EPFL, ha dado un salto adelante en el avance de nuestra comprensión de cómo la genética influye en la inmunocompetencia intestinal. Los investigadores demostraron que debemos pensar más allá de los genes individuales y en el lejanodimensión más compleja de los "grupos de genes": grupos de genes que trabajan juntos.
"El problema con la variación genética es, ¿cómo se la estudia en humanos?", Dice Deplancke. "Hay tantos factores que dificultan la estandarización de la comparación, por ejemplo, diferentes dietas, tasas de desarrollo, hábitos durante el día y otros. "Estos factores ambientales dificultan el aislamiento de los efectos genéticos.
El equipo abordó el problema mediante el uso de moscas de la fruta, que se pueden estandarizar fácilmente en términos de factores ambientales. Esto hace que sea fácil tener cepas con perfiles genéticos distintos, manteniendo los mismos factores ambientales.
Los investigadores no observaron genes individuales sino grupos de genes trabajando juntos. Los datos de este enfoque "genómico" serían mucho más eficientes como punto de partida para conectar la genética y la inmunidad intestinal.
El estudiante de doctorado Maroun Bou Sleiman y el postdoctorado Dani Osman infectaron cepas de mosca de la fruta con una bacteria intestinal, asegurándose de mantener todos los demás factores, por ejemplo, dieta, temperatura, humedad, incluso la cantidad de bacterias infectantes, iguales en todas las cepas.El equipo utilizó más de cien cepas de moscas de la fruta con diferencias bien definidas en sus conjuntos de genes.
se trata del genoma
Lo que descubrieron fue que había una variación sorprendente en la susceptibilidad de diferentes cepas. Por ejemplo, una cepa mostraría 100% de susceptibilidad a la bacteria todas las moscas morirían después de tres días, en otra habría 100%supervivencia, y todos los demás cayeron en algún punto intermedio por ejemplo, 50-50 de supervivencia, etc..
"Tiene que ser el genoma", dice Deplancke, ya que todos los factores ambientales, como la comida, la temperatura, etc., eran los mismos en todas las cepas. "Tener pequeñas diferencias en el genoma puede hacer que usted sea completamente resistente a completamente susceptible.a una infección. "
La pregunta era entonces encontrar el vínculo biológico entre las variaciones del genoma y la capacidad del intestino para combatir infecciones. Para responder a esto, los investigadores utilizaron dos técnicas poderosas: la primera analizó qué genes estaban "activos" en el intestino de la mosca; la segundausó computadoras para ver qué variantes genéticas en diferentes cepas de moscas estaban asociadas con aspectos específicos de la inmunocompetencia intestinal.
Los científicos identificaron varios nuevos influenciadores de la inmunidad intestinal. Estos no son genes únicos, sino grupos completos de genes que trabajan juntos. Un grupo que descubrieron involucraba genes relacionados con la producción de moléculas altamente reactivas que neutralizan los microorganismos infecciosos.
Este grupo de genes ayuda a las moscas a resistir las infecciones al reducir la actividad de las especies reactivas de oxígeno, lo que minimiza su daño potencial al intestino. El grupo de genes también ayuda a una eliminación más rápida de patógenos infecciosos y una mayor actividad de las células madre para la curación de los tejidos.Por el contrario, este grupo útil fue menos activo en las moscas susceptibles, lo que significa que podría marcar una diferencia de vida o muerte al combatir una infección en el intestino.
Este estudio proporciona información completamente nueva sobre lo que controla las diferencias en la capacidad del intestino para combatir infecciones, con implicaciones de gran alcance que van más allá de las infecciones agudas. Por ejemplo, no poder eliminar los patógenos infecciosos del intestino o controlar la respuesta inmunitaria del intestino, o incluso para reparar el tejido dañado después de que las respuestas inmunes pueden conducir a enfermedades gastrointestinales crónicas. Como explica Deplancke: "Nuestro trabajo muestra cómo una variación relativamente menor, pero sistemática, en el genoma de una mosca, y probablemente de un humano, puede conducir a grandes diferencias enla susceptibilidad del intestino a las infecciones ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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