por James Kingsland
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Por primera vez, los investigadores han demostrado cómo el microbioma intestinal, la comunidad de microorganismos que viven en el intestino, puede influir en el sistema inmunológico de los seres humanos. Su trabajo podría conducir a nuevos tratamientos para enfermedades relacionadas con el sistema inmunológico.
Los investigadores del Centro Oncológico Memorial Sloan Kettering en Nueva York, NY, siguieron la recuperación de la microbiota intestinal y el sistema inmunológico de los pacientes después de los trasplantes de médula ósea (TMO) después del tratamiento para los cánceres de la sangre.
Los profesionales de la salud utilizan la quimioterapia y la radioterapia para destruir las células sanguíneas cancerosas en afecciones como la leucemia y el linfoma. Una vez finalizado el tratamiento, que también destruye las células inmunitarias sanas, los especialistas inyectan a los pacientes células madre de la sangre o la médula ósea de un donante.
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Estas células donadas restauran lentamente la capacidad de los pacientes para producir sus propias células sanguíneas.
Sin embargo, los pacientes deben tomar antibióticos en las primeras semanas después del trasplante porque aún son vulnerables a las infecciones. Estos alteran el equilibrio de su microbiota intestinal, matan a las “bacterias amistosas” y permiten que prosperen cepas peligrosas.
Oportunidad única
Una vez que el sistema inmunológico de los pacientes es lo suficientemente fuerte, pueden dejar de tomar antibióticos, lo que permite que su microbiota intestinal se recupere.
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Los investigadores de Sloan Kettering aprovecharon esta oportunidad única para estudiar cómo afecta la microbiota al sistema inmunológico.
“La comunidad científica ya había aceptado la idea de que la microbiota intestinal era importante para la salud del sistema inmunológico humano, pero los datos que utilizaron para hacer esa suposición provienen de estudios en animales”, explica el biólogo de sistemas Joao Xavier, quien es co-senior autor del artículo con su ex postdoctorado Jonas Schluter.
“Las recuperaciones paralelas del sistema inmunológico y la microbiota, que se dañan y luego se restauran, nos brindan una oportunidad única para analizar las asociaciones entre estos dos sistemas”, dice el Dr. Schluter, que ahora es profesor asistente en NYU Langone Salud en Nueva York, NY.
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Utilizando muestras de sangre y heces de más de 2000 pacientes tratados en el centro de cáncer entre 2003 y 2019, los investigadores pudieron rastrear los cambios diarios en su microbiota intestinal y la cantidad de células inmunes en su sangre.
Miles de puntos de datos
“Nuestro estudio muestra que podemos aprender mucho de las heces, muestras biológicas que literalmente se tirarían por el inodoro”, dice el Dr. Xavier. “El resultado de recopilarlos es que tenemos un conjunto de datos único con miles de puntos de datos que podemos usar para hacer preguntas sobre la dinámica de esta relación”.
Los investigadores utilizaron un algoritmo de aprendizaje automático para identificar patrones en los datos, que incluían información sobre los medicamentos de los pacientes y los efectos secundarios que experimentaban.
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Uno de los hallazgos fue que la presencia de tres tipos de bacterias intestinales, llamadas Faecalibacterium, Ruminococcus 2 y Akkermansia, se asoció con un aumento de las concentraciones sanguíneas de células inmunitarias llamadas neutrófilos.
Por el contrario, dos tipos llamados Rothia y Clostridium sensu stricto 1, se asociaron con un número reducido de estas células inmunes.
Las simulaciones por computadora de los investigadores predijeron que el enriquecimiento de la microbiota con los tres géneros “amistosos” aceleraría la recuperación del sistema inmunológico de los pacientes.
“Esta investigación podría eventualmente sugerir formas de hacer que los BMT sean más seguros al regular más de cerca la microbiota”, dice el coautor Marcel van den Brink.
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Tratamientos mejorados
Al concluir su artículo, los autores escriben:
“Nuestra demostración de que la microbiota influye en la inmunidad sistémica en los seres humanos abre la puerta a una exploración de posibles intervenciones dirigidas a la microbiota para mejorar la inmunoterapia y los tratamientos para enfermedades inflamatorias y inmunomediadas”.
Un estudio anterior encontró que tener una mayor diversidad de especies bacterianas en el intestino se asocia con una mejor probabilidad de supervivencia después de un trasplante de células madre. Esta investigación también encontró que una baja diversidad de bacterias aumentaba la probabilidad de una enfermedad de injerto contra huésped potencialmente fatal, cuando las células inmunes del donante atacan los tejidos del receptor.
En 2018, los investigadores de Sloan Kettering publicaron los resultados de un ensayo clínico en el que utilizaron trasplantes fecales para restaurar la microbiota de los pacientes después del tratamiento para el cáncer de sangre.
Utilizaron la propia materia fecal de los pacientes, que había sido recolectada y congelada antes de que el trasplante de médula ósea y el tratamiento con antibióticos interrumpieran su microbiota intestinal.