El Proyecto del Microbioma Humano (HMP) nació hace una década, impulsado por los Institutos Nacionales de Salud estadounidenses, para caracterizar a la población microbiana que habita en nuestro organismo (microbiota), así como sus genomas (microbioma), además de determinar cómo impactan en la salud y en el desarrollo de las enfermedades. En una segunda fase del proyecto (denominada iHMP), se integraron bases de datos del microbioma con las de determinadas cohortes de individuos. De esta forma, se ha ensanchado el conocimiento sobre la relación del microbioma intestinal con la enfermedad inflamatoria intestinal y el riesgo de la diabetes tipo 2 y la de la microbiota vaginal con el parto prematuro, según se publica esta semana en dos estudios en Nature y uno en Nature Medicine.
En uno de los trabajos de Nature, los investigadores de la Facultad de Salud Pública T.H. Chan de Harvard y del Instituto Broad del MIT se han centrado en las alteraciones de la microbiota en la enfermedad inflamatoria intestinal (EII), registradas con ayuda de herramientas biotecnológicas que efectaruon un estudio multiómico (transcriptoma, metaboloma, proteoma y microbioma) a lo largo de un año.
Así analizaron a 132 personas con EII (enfermedad de Crohn y colitis ulcerosa), junto a voluntarios sanos que sirvieron de controles. Analizaron muestras de heces cada dos semanas, y también recabaron análisis de sangre y biopsias de colon. Los resultados confirmaron hallazgos previos, como la disbiosis durante la enfermedad, con pérdida específica de bacterias “antinflamatorias” y ganancia de las “proinflamatorias”.
Más llamativo ha sido el hallazgo de que en los periodos en que la EII está activa, se registraron menos compuestos químicos generados por los microorganismos, lo que podría explicarse por una disminución del metabolismo bacteriano beneficioso, una absorción de los nutrientes más pobre y mayor intensidad en el movimiento intestinal. Todos esos factores influirían negativamente en la estabilidad de la microbiota intestinal, que a su vez se traduciría en una inadecuada respuesta inmune o en reacciones alteradas de la población microbiana.
Curtis Huttenhower, profesor de Bioinformática y de Biología Computacional, y autor principal de este estudio, concluye sobre los hallazgos que “allanan el camino hacia una detección precoz de los brotes de la EII –con la posibilidad de tratarlos exhaustivamente- o hacia la posiblidad de nuevas oporutnidades terapéuticas para una remisión completa de la EII”.
Teresa Requena, profesora del Departamento de Biotecnología y Microbiología de Alimentos del Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación (CIAL) del CSIC, destaca a DM sobre este estudio que “confirma resultados previos que identifican un predominio de microbiota intestinal aerotolerante proinflamatoria en detrimento de anaerobios estrictos (que producen butirato, entre otros metabolitos) y que ese predomino se manifiesta particularmente en los periodos activos de la enfermedad. También destacan la presencia de ácidos biliares primarios que apunta a una influencia del metabolismo microbiano en los periodos activos de la enfermedad. El estudio aporta un elevado número de datos y correlaciones que no pueden establecer conclusiones sobre causalidad de la microbiota y de los metabolitos microbianos en estas enfermedades (y que puedan emplearse como dianas terapéuticas), pero que pueden ser utilizables en la evaluación clínica de los individuos”.
Resistencia insulínica y parto prematuro
En otro de los dos trabajos que publica Nature, el grupo de Michael Snyder, del Departamento de Genética de la Universidad de Stanford, en California, ahonda en la interacción entre la actividad microbiana y su hospedador en la prediabetes. Estudiaron a 106 individuos sanos y con prediabetes durante cuatro años, analizando los cambios moleculares, genéticos y microbianos. Descubrieron patrones que definen el desarrollo temprano de la enfermedad, y que podría permitir la detección temprana de la diabetes tipo 2 en algunos casos.
Requena valora sobre esta investigación que “aporta un elevado número de datos al evaluar los individuos durante cuatro años. La gran variación interindividual y de los propios individuos a lo largo del estudio (habitual por otro lado es en este tipo de trabajos) dificulta establecer conclusiones sobre posibles marcadores que predigan la aparición de la enfermedad, que imagino es uno de los objetivos. Durante las visitas de los individuos, se enfocan en la etapa de gripe y vacunación que parece aportar correlaciones con la gran cantidad de datos que obtienen. Los resultados indicarían que aquellos con resistencia a insulina (prediabetes, en cualquier caso) responden de manera diferente a la gripe y a la vacuna, pero no he conseguido entender la importancia sanitaria del resultado. El elevado número de datos que obtienen les permite establecer correlaciones de los resultados, pero sin poder establecer una relación causa-efecto”.
La investigadora considera que “el estudio se enfoca al final en un individuo en el que establecen biomarcadores (moléculas de metabolismo xenobiótico y citocinas) que podrían explicar la aparición más tarde de diabetes. En general, ponen a disposición una base de datos con gran cantidad de información y apuntan a la importancia de estudiar cada caso de manera individual”.
Finalmente, otra de las cohortes estudiadas en relación a la microbiota fueron las gestantes. Los resultados de ese estudio aparecen en Nature Medicine. El estudio, coordinado por Gregory Buck, del Departamento de Microbiología e Inmunología de la Universidad Virginia Commonwealth, en Richmond, analizó a 1.527 mujeres durante el embarazo, y reveló cambios en el microbioma vaginal que se asociaron al riesgo de nacimientos prematuros (menos de 37 semanas de gestación), en especial en mujeres de ascendencia afroamericana. Uno de los datos que se extraen del estudio es que las mujeres que tuvieron un parto prematuro presentaban niveles más bajos de Lactobacillus crispatus – lactobacilo del que ya se había conocido su papel protector en el embarazo, apostilla a DM Teresa Requena-, comparados con aquellas que tenían embarazos a término.
“Los autores también indican que la presencia de Sneathia amnii y de dos taxones de Prevotella podrían señalarse como factores de riesgo de parto prematuro (asociado a su carácter citotóxico y proinflamatorio que puede promover el parto)”, añade la investigadora sobre este estudio, en el que su elevado número de muestras (y una microbiota menos diversa que la intestinal) “avala resultados más concluyentes en la causalidad de la microbiota vaginal en el parto prematuro”.
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