Un estudio dirigido por investigadores del Hospital General de Massachusetts MGH, el Broad Institute of MIT y Harvard, y dos centros médicos académicos en los Países Bajos ha comenzado a dilucidar cómo las diferencias en el microbioma intestinal - la población microbiana del tracto gastrointestinal- afectar la respuesta inmune en individuos sanos. El estudio es uno de los tres artículos relacionados publicados en la edición de esta semana Celda , los otros dos analizan las influencias genéticas y ambientales, como parte del Proyecto de Genómica Funcional Humana HFGP.
"La premisa subyacente del HFGP es que el sistema inmune es un objetivo perfecto para estudiar la variación humana y la intersección de los genes y el medio ambiente", dice Ramnik Xavier, MD, PhD, jefe de la Unidad Gastrointestinal MGH, miembro del institutoen el Broad y un investigador principal del HFGP. "Sabemos que algunas personas son más susceptibles a las infecciones que otras; algunas desarrollan enfermedades autoinmunes mientras que la mayoría no. En estos estudios queríamos ver cómo los genes afectan el sistema inmune, cómolos factores ambientales afectan la susceptibilidad y, en esta investigación, si el microbioma intestinal influye en la respuesta del sistema inmunitario a diversos patógenos y cómo lo hace ".
El estudio de microbioma - dirigido por Xavier y Mihai Netea, MD, PhD, del Centro Médico de la Universidad Radboud en los Países Bajos - analizó muestras de sangre y heces de 500 participantes sanos de HFGP de Europa occidental para buscar variaciones individuales en las respuestas inmunes a los patógenos, representada por la producción de moléculas llamadas citocinas; variaciones en el microbioma intestinal y cómo esos dos factores se relacionan entre sí.
Las células inmunes de los participantes individuales fueron expuestas a tres estimulantes bacterianos: el microbio comensal B. fragilis, el patógeno común S. aureus y una toxina producida por E. coli, y dos formas del hongo Candida. Su respuesta fuereflejado en la producción de citocinas, proteínas a través de las cuales las células inmunes ejercen muchos de sus efectos.Al observar las posibles relaciones entre las respuestas inmunes y el microbioma en los participantes individuales, los investigadores encontraron patrones claros por los cuales se reflejaba tanto la población del microbioma como su función.en la producción de proteínas llamadas metabolitos, interactúan con la respuesta inmune. Algunas de esas interacciones dependían del patógeno particular, algunas de las citocinas y otras de ambos.
Entre las observaciones del equipo fue cómo, dependiendo del estímulo patogénico específico, la descomposición del aminoácido triptófano en el metabolito triptófol puede inhibir la producción de la citocina TNF-alfa. También identificaron un efecto del ácido palmitoleico, un ácido graso encontradoen varios aceites dietéticos y se sabe que suprime algunas actividades inmunes, en la producción de la citoquina interferón gamma, aunque el mecanismo preciso aún no se ha descubierto.
Xavier, profesor de medicina en gastroenterología de Isselbacher en la Facultad de medicina de Harvard y miembro del Centro MGH de biología computacional e integrativa, dice: "Todavía no tenemos todos los componentes, pero la imagen general sugiere que las variaciones en el intestinoEl microbioma cambia la producción de los metabolitos que luego educan o influyen en las células inmunes, lo que lleva a resultados diferenciales cuando las células inmunes están expuestas a diversas infecciones ". Los estudios adjuntos, en los que es coautor, encontraron influencias similares en la respuesta inmunefactores ambientales, incluida la estación del año, así como la edad y el sexo de los participantes, y más poderosamente, por diferencias genéticas.
Entre los próximos pasos, señala Xavier, se llevarán a cabo estudios similares en individuos con enfermedades específicas y en participantes de otras partes del mundo ". Al comprender cómo todos estos mecanismos complejos - genética, microbioma y medio ambiente - impulsan variacionesen la respuesta inmune, podemos identificar factores responsables de la susceptibilidad de los pacientes individuales y mejores terapias dirigidas ", dice.
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Materiales proporcionados por Hospital General de Massachusetts . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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