Sin categoría

Bacterias intestinales relacionadas con un trastorno cerebral raro.

Un nuevo estudio muestra que las personas con una enfermedad genética rara que causa sangrado en el cerebro tienen microbiomas intestinales distintos de aquellos sin la enfermedad. Además, son las moléculas producidas por este desequilibrio bacteriano las que hacen que se formen lesiones en el cerebro de estos pacientes.

Los resultados son los primeros en cualquier enfermedad neurovascular humana. Tienen implicaciones tanto para tratar la enfermedad como para examinar otras enfermedades neurovasculares que podrían verse afectadas por el microbioma intestinal de una persona.

El estudio fue dirigido por investigadores de la Medicina de la Universidad de Chicago y publicado en Nature Communications. Examinó las bacterias intestinales de pacientes con angioma cavernoso (CA), una enfermedad en la que se desarrollan anomalías en los vasos sanguíneos en el cerebro y causan accidentes cerebrovasculares, convulsiones y complicaciones neurológicas graves. 

La enfermedad es causada por una mutación genética en la lesión, que puede heredarse u ocurrir esporádicamente, y su gravedad y curso varían ampliamente entre los pacientes.

UChicago es líder en el estudio de esta enfermedad. Ha sido designado como un centro de excelencia para el angioma cavernoso y trata a pacientes con esta afección en todo el mundo.

Los investigadores tenían indicios de que la enfermedad podría verse afectada por el microbioma intestinal: el autor principal Issam Awad, el profesor de neurocirugía John Harper Seeley y director de cirugía neurovascular en UChicago Medicine, fue socio en un estudio previo en ratones, que mostró que Las células que recubren los vasos sanguíneos del cerebro reaccionaron a las bacterias intestinales de los animales.

«Las implicaciones de eso fueron muy grandes», dijo. «Pero no sabíamos si este concepto de un microbioma único que favorece el desarrollo de lesiones sería cierto en los seres humanos».

Para averiguarlo, los investigadores de UChicago, que trabajan con investigadores de la Universidad de California en San Francisco, la Universidad de Nuevo México, la Universidad de Pensilvania y el grupo de apoyo para pacientes de la Alianza Angioma, recolectaron muestras de heces de más de 120 pacientes con CA.

Luego se analizaron las muestras para determinar su contenido bacteriano y se compararon con las muestras de la población general. Las muestras de CA mostraron cantidades significativamente mayores de bacterias gramnegativas y menos bacterias grampositivas. 

Los investigadores identificaron una combinación de tres especies bacterianas comunes, cuya abundancia relativa puede distinguir a los pacientes con CA de los pacientes control sin lesiones de CA, con alta sensibilidad y especificidad.

Las muestras de CA también mostraron una red desequilibrada de bacterias que estaba mucho más desordenada que la red bacteriana de la población general. «Los pacientes con AC de todos los diferentes sitios de recolección tenían el mismo microbioma distintivo, independientemente de si habían heredado la mutación o tenían una lesión esporádica, e independientemente del número de lesiones que tenían», dijo Awad. 

Los investigadores mostraron además que el desequilibrio bacteriano en pacientes con CA produce moléculas de lipopolisacárido (LPS), que viajan a través del torrente sanguíneo hasta el cerebro y se adhieren al revestimiento de los vasos sanguíneos del cerebro, lo que facilita el desarrollo de la lesión. «Toda esta evidencia apuntaba al microbioma como una causa de lesiones más que como un efecto», dijo Awad.

Los investigadores también recolectaron sangre de varios pacientes con CA y utilizaron el aprendizaje automático computacional avanzado para identificar la combinación de señales moleculares asociadas con la enfermedad. Aquellos con CA tenían biomarcadores sanguíneos y moléculas inflamatorias relacionadas con LPS significativamente diferentes. 

El resultado fue esencialmente una prueba inteligente y personalizada para cada paciente con CA. «Al observar las combinaciones de bacterias y los biomarcadores sanguíneos, pudimos medir qué tan agresiva era la enfermedad en cada paciente», dijo Sean Polster, un residente de neurocirugía en UChicago Medicine y primer autor del artículo. Polster pasó dos años de su residencia en neurocirugía coordinando el estudio entre las diferentes instituciones.

Los investigadores comienzan a pensar en cómo estos resultados afectan el tratamiento. Estudios anteriores en ratones mostraron que aquellos alimentados con emulsionantes, que a menudo se usan como conservantes en alimentos procesados, tuvieron más sangrado en el cerebro, probablemente debido a la forma en que interrumpieron la red bacteriana intestinal. Los investigadores ahora les dicen a los pacientes que eviten estos conservantes.

Aunque los antibióticos y los probióticos pueden parecer cursos naturales de tratamiento, podrían cambiar el equilibrio bacteriano de forma que conduzca a problemas mayores. «Esto es más complicado de lo que parece», dijo Awad. 

Sin embargo, les dice a los pacientes con CA que tienen infecciones causadas por bacterias gramnegativas (como infecciones del tracto urinario o prostatitis) que las traten de inmediato para evitar más posibles lesiones cerebrales.

Los investigadores también están investigando si esta conexión microbioma cerebro se puede examinar en otras enfermedades. Ya demostraron que los mismos genes y biomarcadores involucrados en CA también están activos en el cerebro humano a medida que envejecemos. «Los pacientes tienen muchas esperanzas de que estemos trabajando en esto», dijo Polster.

Mayor información: Sean P. Polster, Anukriti Sharma, […] Issam A. Awad. «Permissive microbiome characterizes human subjects with a neurovascular disease cavernous angioma».Nature Communications, Published: 27 May 2020.

Suscríbete a Comunidad Biológica

Compártelo en tus redes sociales
Share on Facebook
Facebook
Tweet about this on Twitter
Twitter
Share on LinkedIn
Linkedin

Deja un comentario