La comunidad de bacterias beneficiosas que viven en nuestros intestinos, conocida como el microbioma intestinal, es importante para el desarrollo y la función del sistema inmune. Cada vez hay más pruebas de que ciertos probióticos, terapias que introducen bacterias beneficiosas en el intestino,-puede ayudar a aliviar algunos de los síntomas de los trastornos intestinales como la enfermedad de Crohn. Al estudiar la interacción entre los factores de riesgo genético de Crohn y las bacterias que pueblan el intestino, los investigadores de Caltech han descubierto una nueva causa potencial para este trastorno en algunos pacientes--información que puede conducir a avances en terapias probióticas y medicina personalizada.
Los resultados se publicaron en línea en la edición del 5 de mayo de la revista ciencia .
Anteriormente, los científicos habían descubierto que los pacientes con enfermedad de Crohn a menudo exhiben alteraciones tanto en su genoma como en su microbioma intestinal, la diversa colección de bacterias que residen en el intestino. Se ha implicado que más de 200 genes tienen un papel en la susceptibilidada Crohn. Durante años, los investigadores en el campo han creído que estos son genes que normalmente funcionan al detectar bacterias patógenas y desplegar una respuesta inmune para matar a los microbios no deseados; cuando estos genes son defectuosos, las bacterias patógenas sobreviven, se multiplican en el intestino,y conducir a la enfermedad.
"Si bien creemos que todo eso es cierto, en este estudio teníamos curiosidad por ver si algunos de los genes que son importantes para detectar bacterias patógenas también pueden ser importantes para detectar bacterias beneficiosas para promover la salud inmunológica", dice el estudioprimer autor, Hiutung Chu, un investigador postdoctoral en biología e ingeniería biológica en Caltech. "Por lo general, las señales de estos microbios comensales beneficiosos promueven respuestas antiinflamatorias que amortiguan la inflamación en el intestino. Sin embargo, las mutaciones en los genes que detectan y responden a los agentes patógenoslas bacterias también afectarían la respuesta a las beneficiosas. Por lo tanto, es una especie de nuevo giro en el dogma existente ".
Para resolver esto, Chu y sus colegas en el laboratorio de Sarkis Mazmanian, el Profesor de Microbiología Luis B. y Nelly Soux, diseñaron varios experimentos para estudiar cómo las mutaciones genéticas podrían interrumpir los efectos inmunoestimulantes de una bacteria beneficiosa conocida,Bacteroides fragilis. Los investigadores probaron su nueva teoría utilizando B. fragilis para tratar ratones que tenían versiones no funcionales de dos genes que desempeñan un papel en el riesgo de enfermedad de Crohn, llamados ATG16L1 y NOD2.
Los investigadores encontraron que si solo uno de estos dos genes estaba ausente, los ratones no podían desarrollar células inmunes protectoras de la enfermedad llamadas células T reguladoras en respuesta a B. fragilis, y que incluso después del tratamiento con B. fragilis, los síntomasen un modelo de ratón deficiente en ATG16L1 de enfermedad intestinal se mantuvo sin cambios.
Chu y Mazmanian obtuvieron muestras de sangre de pacientes sanos y pacientes con enfermedad de Crohn en el Centro Médico Cedars-Sinai en Los Ángeles. "Pudimos ver que las células inmunes de ciertos pacientes respondían a Bacteroides fragilis, mientras que las células inmunes de otros pacientesno respondió en absoluto ", dice Chu." Debido a que las células de Cedars ya habían sido genotipadas, pudimos comparar nuestros resultados con los genotipos de los pacientes: las células inmunes de individuos con la versión protectora de ATG16L1 respondieron al tratamiento, pero las células de pacientes que tenían la versión mutada del gen no mostraron respuesta antiinflamatoria a B. fragilis ".
Mazmanian dice que los resultados sugieren que las versiones defectuosas de estos genes pueden causar la enfermedad de Crohn de dos maneras diferentes: al no poder ayudar a destruir las bacterias patógenas y al prevenir las señales inmunes beneficiosas que generalmente provocan las bacterias "buenas".se ha demostrado que hay bacterias específicas en el microbioma humano que parecen utilizar las vías codificadas por estos genes, genes que normalmente participan en la destrucción de bacterias, para enviar señales beneficiosas al huésped ", dice.
Este trabajo revela la importante relación entre el genoma y el microbioma, y algún día también puede usarse para mejorar el uso de probióticos en ensayos clínicos, dice Mazmanian. "Por ejemplo, nuestro trabajo anterior ha sugerido el uso de B. fragiliscomo tratamiento probiótico para ciertos trastornos. Lo que sugiere este nuevo estudio es que hay ciertas poblaciones que no se beneficiarían de este tratamiento porque tienen esta predisposición genética ", señala." En este momento, los ensayos clínicos no funcionan bienidentificar qué pacientes podrían responder mejor al tratamiento, pero nuestros experimentos en modelos de ratones sugieren que, conceptualmente, podría diseñar ensayos clínicos que sean más efectivos ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de California . Original escrito por Jessica Stoller-Conrad. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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