El microbioma intestinal es un ecosistema de especies complejo e interconectado. Y, como cualquier ecosistema, algunos organismos son depredadores y otros presas. Un nuevo estudio dirigido por investigadores del Hospital Brigham and Women's y el Instituto Wyss investiga el impacto de los bacteriófagos,virus que infectan y matan bacterias. Descubrieron que los fagos pueden tener un impacto profundo en la dinámica del microbioma intestinal, no solo afectando a ciertas especies directamente, sino también teniendo un efecto en cascada sobre otras. Los fagos también pueden estar afectando a su huésped humano al modular los metabolitos, incluidas las sustancias químicas que se encuentran en el cerebro. El equipo, que incluye al primer autor Bryan Hsu, PhD, y la coautora principal correspondiente Pamela Silver, PhD, en el Wyss Institute, y Lynn Bry, MD, PhD, en el Brigham y directoradel Massachusetts Host-Microbiome Center, ha publicado sus resultados en anfitrión celular y microbio .
"Uno de los principales intereses de mi laboratorio es comprender los cambios en la dinámica del microbioma intestinal. Los bacteriófagos son un componente enorme del microbioma, pero aún no se han estudiado mucho", dijo el coautor principal correspondiente, Georg Gerber,MD, PhD, MPH, codirector del Massachusetts Host-Microbiome Center y jefe de la División de Patología Computacional en el Departamento de Patología de Brigham. "Algunas personas están explorando la terapia con fagos, usando fagos para matar microbios, pero fagostambién se encuentran naturalmente en el intestino, coexistiendo con el resto del ecosistema. Queríamos saber qué están haciendo allí ".
Para abordar esta pregunta, el equipo colonizó las entrañas de ratones con un conjunto definido de especies bacterianas humanas y luego agregó fagos, rastreando el crecimiento de cada microbio. Utilizando secuenciación de alto rendimiento y análisis computacionales, el equipo descubrió que el fago causabadeserciones de las especies de las que se alimentaron como se esperaba, pero con un efecto dominó en el resto del ecosistema, incluidas las floraciones de especies no objetivo.
Además de observar los efectos sobre los microbios, el equipo también buscó efectos sobre el metaboloma: sustancias químicas que pueden provenir tanto del huésped como de las bacterias presentes. Descubrieron que cuando modulaban el microbioma con fagos, podíanver cambios específicos en el metaboloma, incluidos cambios en los niveles de neurotransmisores y ácidos biliares.
"Este hallazgo me fascina para el seguimiento y plantea preguntas importantes: ¿Podríamos usar fagos para modular estas actividades? ¿Podría ser esta una intervención para afecciones, como la depresión, en las que querría cambiar los niveles de neurotransmisores?", Dijo Gerber.Incluso si no se utilizan como terapéutica directa, nuestro estudio sugiere que los fagos pueden ser una buena herramienta para comprender los efectos potenciales de otras terapias que alteran el microbioma ".
Gerber y sus colegas están especialmente interesados en observar la intersección de los fagos y la desnutrición en el mundo en desarrollo, dados los profundos efectos que la desnutrición puede tener sobre el metaboloma y el microbioma.
"Esperamos que nuestro trabajo proporcione un marco para guiar futuras investigaciones para dilucidar la interacción entre los fagos, la microbiota y la salud y enfermedad del huésped", dijo Gerber.
El financiamiento para este trabajo fue proporcionado por la Fundación Bill y Melinda Gates a través de la Iniciativa de Exploraciones de Grandes Desafíos OPP1150555, la Agencia del Programa de Investigación Avanzada de Defensa DARPA BRICS HR0011-15-C-0094, los Institutos Nacionales de Salud T32HL007627 y una beca postdoctoral Rosenbloom. Gerber es accionista y miembro del Consejo Asesor Estratégico de Kaleido Biosciences, y accionista y miembro del Consejo Asesor Científico de Consortia Therapeutics. Otro coautor es accionista y Presidente del Consejo Asesor Científicopara Consortia Therapeutics, y accionista y miembro del Consejo Asesor Estratégico de Inspirata, Inc.
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Materiales proporcionado por Hospital Brigham and Women's . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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