Numerosas enfermedades humanas, incluidas la enfermedad inflamatoria intestinal, la diabetes y los trastornos del espectro autista se han relacionado con comunidades microbianas intestinales anormales o microbiomas, pero una pregunta abierta es si estos microbiomas alterados son los impulsores de la enfermedad.
Un nuevo estudio en la Universidad de Oregón, dirigido por la becaria posdoctoral Annah Rolig, apuntó a esa pregunta con experimentos en pez cebra para diseccionar si los cambios en la abundancia de ciertas bacterias intestinales pueden causar inflamación intestinal.
El estudio, publicado el 16 de febrero en PLOS Biología , hizo uso de una cepa mutante de pez cebra que modela la enfermedad de Hirschsprung humana, que es causada por la pérdida de las neuronas intestinales que coordinan las contracciones intestinales.
Al igual que los pacientes con enfermedad de Hirschsprung, que a veces desarrollan una afección inflamatoria llamada enterocolitis asociada a Hirschsprung, un subconjunto de peces desarrolló inflamación intestinal.
Los investigadores rastrearon con éxito cómo las abundancias bacterianas intestinales influían en la inflamación. Los peces con inflamación intestinal tenían una mayor abundancia de un subconjunto de bacterias que parecían ser proinflamatorias, lo que confirmaron al dosificar el pescado con una de estas bacterias y descubrir queaumentó la gravedad de los síntomas de la enfermedad.
También encontraron un subconjunto de bacterias que se agotaron en los intestinos inflamados, pero presentes en los peces mutantes que permanecieron libres de enfermedades. Dosificar a los peces con una cepa de estas bacterias agotadas mejoró la enfermedad. Finalmente, mostraron que podíancura la inflamación trasplantando neuronas intestinales de peces sanos a peces enfermos.
Estos estudios demuestran que las patologías inflamatorias intestinales, como la enterocolitis asociada a Hirschsprung o la enfermedad inflamatoria intestinal, pueden explicarse como un crecimiento excesivo de ciertos grupos de bacterias proinflamatorias o una pérdida de bacterias antiinflamatorias, dijo Judith Eisen, profesorade biología y un experto en neuronas intestinales en pez cebra.
El estudio surge de una colaboración a largo plazo entre Eisen y Karen Guillemin, que estudia las bacterias intestinales y la inflamación.
"Cuando comenzamos este trabajo, muy pocas personas estaban pensando en cómo interactúan el sistema nervioso y las bacterias intestinales", dijo Eisen, quien es miembro del Instituto de Neurociencia de la UO. "Nuestros estudios demuestran lo importante que es considerar todolas células que interactúan de un órgano, incluidas las células microbianas "
"Los microbiomas humanos pueden ser abrumadoramente variables debido a las diferencias entre los entornos, las dietas y la genética de las personas", dijo Guillemin, biólogo y miembro del Instituto de Biología Molecular de la UO. "El modelo de pez cebra nos permitió controlar esas variables y ver cómo las bacteriascepas rastreadas con inflamación. A partir de estos patrones, podríamos demostrar que los impulsores de la enfermedad pueden ser muy pocos miembros de una comunidad microbiana compleja ".
Identificar las bacterias que conducen y protegen contra la enfermedad es el primer paso hacia el desarrollo de intervenciones y terapias microbianas, dijo Rolig, un investigador postdoctoral en el Instituto de Biología Molecular de la UO.
"El hecho de que podríamos aliviar la inflamación agregando una cepa bacteriana clave, sugiere que podría ser útil como probiótico para enfermedades inflamatorias", dijo Rolig, quien, junto con Eisen, es científico en los Institutos Nacionales deCentro de Ecología Microbiana y Teoría de los Animales para Biología de Sistemas, financiado por la salud, conocido como el Centro META, que dirige Guillemin.
Los siguientes pasos para el grupo de investigación son usar lo que han aprendido de este modelo de inflamación intestinal del pez cebra para diseñar mejores probióticos para tratar la inflamación intestinal.
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Materiales proporcionados por Universidad de Oregon . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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