Un consorcio de investigación internacional dirigido por científicos de UC San Francisco (EEUU) investiga docenas de bacterias intestinales asociadas con la esclerosis múltiple en busca de nuevos tratamientos, tras observar que diferencias significativas entre los perfiles de bacterias intestinales de pacientes con esclerosis múltiple (EM) e individuos sanos.
Si bien algunos de estos cambios se informaron anteriormente, la mayoría se informa por primera vez. El grupo también descubrió nuevos mecanismos por los que estas bacterias pueden influir potencialmente en el desarrollo de la enfermedad y la respuesta al tratamiento.
En los últimos años, los científicos han establecido cada vez más conexiones entre las bacterias intestinales y una serie de enfermedades, no solo enfermedades del intestino, incluidas la diabetes y la artritis. El campo de los estudios del microbioma realmente se abrió con los avances en la secuenciación del ADN a principios de la década de 2010 que permitieron a los científicos obtener una imagen detallada de qué bacterias están presentes en las muestras de heces, sangre, tejido mucoso y piel.
El estudio describe las diferencias entre los perfiles de microbioma intestinal de 576 pacientes y un número igual de controles domésticos en Estados Unidos, Reino Unido, España y Argentina
Hasta hace poco, la mayor parte de la evidencia experimental que sugería un vínculo entre las bacterias intestinales y la EM provenía de investigaciones en ratones. Los estudios en humanos habían ofrecido resultados inconsistentes, en parte debido a la menor cantidad de participantes y la falla en detectar los efectos del medio ambiente en el microbioma de un individuo. El lugar donde uno vive (rural o urbano, en la cima de una montaña o al lado de una refinería de petróleo) juega un papel importante en las bacterias que albergan nuestros cuerpos.
Para sortear estas limitaciones, el consorcio de científicos que participan en el Estudio Internacional del Microbioma de la Esclerosis Múltiple (IMSMS) reclutó a una gran cantidad de pacientes con EM de tres continentes y seleccionó controles genéticamente no relacionados de los mismos hogares que los pacientes. Está ha sido la primera vez que se ha ulizado esta metodología en un estudio tan grande.
El estudio, que se ha publiacado este jueves en 'Cell', describe las diferencias entre los perfiles de microbioma intestinal de 576 pacientes y un número igual de controles domésticos en Estados Unidos, Reino Unido, España y Argentina. Los hallazgos podrían conducir a nuevas terapias que impliquen la manipulación del microbioma o intervenciones dietéticas.
"Nos sorprendió la cantidad de especies que estaban presentes de manera diferente en la EM en comparación con los controles"
"Este es el estudio de referencia que será utilizado por el campo en los próximos años", ha explicado Sergio Baranzini presidente de la cátedra de neurología Heidrich Family and Friends Endowed y miembro del Instituto Weill de Neurociencias de la UCSF, quien es el autor principal del estudio.
Con su protocolo innovador, Baranzini y sus colegas pudieron identificar docenas de nuevas especies de bacterias asociadas con la EM y confirmar otras especies que anteriormente solo se habían asociado con la enfermedad.
"Nos sorprendió la cantidad de especies que estaban presentes de manera diferente en la EM en comparación con los controles", ha afirmado Baranzini. También encontraron que la mayor fuente de variación en las especies de bacterias estaba vinculada a la ubicación geográfica de los participantes, lo que confirmó la importancia de la ubicación y las variaciones locales en la dieta para el microbioma intestinal. La segunda mayor fuente de variación fue el estado de la enfermedad de un participante, que es lo que esperaban los investigadores.
Los hallazgos del estudio son principalmente descriptivos, reconoce Baranzini. "Al mirar el microbioma, hay dos preguntas que generalmente se hacen. La primera es '¿Quién está ahí?' Esto es lo que estamos tratando de responder en este documento. La segunda es, '¿Qué están haciendo?'", ha explicado.
Al saber qué genes de qué especies se pueden identificar en casos y controles, ahora se puede comenzar a reconstruir qué vías potenciales están activas en pacientes y controles
Responder a la segunda pregunta requiere estudios mecánicos con bacterias individuales para comprender sus perfiles metabólicos. Aún así, los investigadores obtuvieron algunas pistas sobre lo que están haciendo las bacterias que encontraron al estudiar las vías potenciales que codifican estas bacterias.
Al saber qué genes de qué especies se pueden identificar en casos y controles, ahora se puede comenzar a reconstruir qué vías potenciales están activas en pacientes y controles. Por ejemplo, algunas de las bacterias que el equipo encontró asociadas con la EM parecen desempeñar un papel en ayudar a los humanos a procesar la fibra de las plantas, cuyos subproductos tienden a encontrarse en mayores concentraciones en pacientes con EM. Otras especies parecen tener influencia sobre la inflamación y la maquinaria de producción de energía de la célula.
Los investigadores también encontraron que los pacientes tratados con un inmunomodulador conocido como interferón beta-1a, la terapia más antigua para la EM, tienen concentraciones más bajas de ácidos grasos de cadena corta en las heces y concentraciones más altas en la sangre. Los ácidos grasos de cadena corta son conocidos por sus propiedades antiinflamatorias, por lo que esto sugiere que el interferón actúa aumentando el transporte de estas moléculas desde el intestino hasta el torrente sanguíneo, lo que, según Baranzini, podría ser uno de los mecanismos de acción del interferón.
El grupo iMSMS continuará reclutando pacientes, expandiéndose a Alemania y Canadá, hasta que el número total de participantes en la cohorte llegue a 2.000. A partir de este otoño, también seguirán a un subconjunto de pacientes durante dos años para ver cómo cambia su microbiota intestinal en respuesta al tratamiento, cambios en el estilo de vida y progresión de la enfermedad. Todos los datos de estos estudios estarán disponibles públicamente.