Para comprender mejor el potencial de los microbios en el intestino para afectar la salud humana, los médicos deben observar no solo las bacterias presentes en las muestras fecales, sino también los metabolitos como los aminoácidos que producen esas bacterias, según un nuevo estudio realizado por investigadores en Australiae Inglaterra publicaron esta semana en mSphere , una revista de acceso abierto de la Sociedad Estadounidense de Microbiología.
Los estudios típicos basados en el ADN del microbioma humano, o la composición bacteriana, son limitados porque no informan la producción metabólica de una comunidad microbiana, dijo el autor principal del estudio Geraint B. Rogers, PhD, profesor asociado de microbiología e infecciosasenfermedades en la Universidad de Flinders en Adelaida, Australia del Sur, y miembro del Instituto de Investigación Médica y de Salud de Australia del Sur. Estudiar el microbioma y sus metabolitos el metaboloma debería ir de la mano, dijo, porque muchos microbios realizan lo mismopapel y algunos microbios explotan los metabolitos de otros, prediciendo cómo podría verse el metaboloma "es muy difícil"
"Caracterizar los productos metabólicos de la microbiota intestinal es esencial para comprender cómo influyen en la salud de una persona", dijo Rogers. "Estos compuestos pueden modular la regulación inmune, la función del sistema nervioso central y el metabolismo de una persona. Analizando las alteraciones inducidas por antibióticos en elPor lo tanto, la microbiota intestinal y su metaboloma correspondiente pueden proporcionar información sobre los efectos agudos y crónicos de los antibióticos, y pueden proporcionar una comprensión funcional del desarrollo de cualquier condición de salud asociada ".
Rogers y A. James Mason, D. Phil, profesor titular de bioquímica de membrana en el King's College de Londres, dirigieron el trabajo utilizando una combinación de técnicas de laboratorio - secuenciación de próxima generación y metabolómica de resonancia magnética nuclear RMN - para medir laefecto del tratamiento con antibióticos con las drogas ciprofloxacina o vancomicina-imipenem sobre el microbioma y el metaboloma de ratones hembra. Tomaron muestras fecales de los ratones inmediatamente antes del tratamiento con antibióticos, después de 14 días de tratamiento y nueve días después de suspender el tratamiento con antibióticos. Un grupode ratones no recibió antibióticos y sirvió como control.
El tratamiento con ciprofloxacina resultó en una reducción significativa en la riqueza de taxones el número de diferentes tipos de bacterias dentro de las muestras pero no tuvo ningún efecto sobre la diversidad o uniformidad de la microbiota. En comparación, el tratamiento con vancomicina-imipenem resultó en una disminución significativa en la riqueza de taxones,uniformidad y diversidad.
El tratamiento con antibióticos resultó en cambios significativos en la composición y estructura microbiana dentro de los 14 días posteriores al tratamiento con antibióticos, anotaron los investigadores. La ciprofloxacina resultó en una disminución significativa de varios tipos de bacterias incluido estreptococo , Lactobacillus y Clostridium , así como un aumento en Bacteroides y otras especies. Algunas familias se agotaron por completo con los antibióticos. El tratamiento con vancomicina-imipenem también resultó en diferencias significativas, incluidas reducciones en los miembros de Bacteroides y Firmicutes phyla, y aumentos en la abundancia relativade Proteobacterias.
Rogers dijo que muchas de las poblaciones bacterianas que cambiaron después de la exposición a antibióticos contribuyen a la salud humana. "Por ejemplo, la familia Ruminococcaceae, que se redujo sustancialmente, produce importantes ácidos grasos de cadena corta fermentando carbohidratos que los humanos no pueden absorber.los ácidos contribuyen a muchos aspectos de nuestra salud, incluido el recambio de las células epiteliales, que reduce el riesgo de cáncer de colon, la función de barrera intestinal, que impide que las bacterias entren en el torrente sanguíneo, y la regulación de los controles inmunes y metabólicos. La exposición a antibióticos también aumentó los niveles deEnterobacter género de bacterias, muchas de las cuales causan enfermedades "
El equipo también investigó el grado en que la comunidad microbiana fecal se había recuperado nueve días después del tratamiento con antibióticos. En el grupo de ciprofloxacina, los niveles de riqueza de taxones permanecieron sin cambios en este tiempo, pero la uniformidad y diversidad de la microbiota se redujeron significativamente en comparación con los niveles medidosantes y al final del tratamiento En el grupo de vancomicina-imipenem, los niveles de riqueza, uniformidad y diversidad microbiana aumentaron significativamente nueve días después de suspender los antibióticos en comparación con los niveles medidos al final del tratamiento, pero no alcanzaron los niveles observados antes de comenzar el tratamiento con antibióticos.Hubo mayores diferencias en la composición de microbiota en el grupo de vancomicina-imipenem que en el grupo de ciprofloxacina en comparación con los controles, lo que sugiere que la recuperación de la microbiota fue más lenta con vancomicina-imipenem.
Los investigadores observaron cambios significativos en el metaboloma de los ratones tratados con antibióticos. Los ratones tratados con ciprofloxacina tuvieron aumentos significativos en aminoácidos como valina, leucina y fenilalanina y disminuyeron los niveles de azúcar glicerol en comparación con los controles. Aumentos en estos tipos delos aminoácidos están asociados con un mayor riesgo de diabetes tipo 2, así como el desarrollo de enfermedades metabólicas.Los ratones tratados con vancomicina-imipenem tuvieron diferencias aún mayores, incluidos niveles más bajos de los aminoácidos alanina, metionina y tirosina y ácidos orgánicos citrato y propionatoTambién se observaron niveles aumentados de sacarosa, sarcosina y otros compuestos.
En estudios de seguimiento, Rogers y sus colegas evalúan si se observan efectos comparables en humanos y si los prebióticos suplementos dietéticos que estimulan el crecimiento de microbios beneficiosos en el intestino o el autotrasplante de microbiota fecal reintroducción de parte dela microbiota intestinal de una persona después del tratamiento podría usarse como terapias para limitar esos efectos.
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Materiales proporcionado por Sociedad Americana de Microbiología . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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