La investigación de microbiomas intestinales avanza a pasos agigantados

Dos nuevos estudios avanzan nuestro conocimiento de la microbiota intestinal humana y cómo funciona.

Fuente: arloo / Shutterstock

El primer estudio a nivel poblacional sobre la correlación entre la salud mental y el microbioma intestinal, basado en datos de más de mil individuos inscritos en el Proyecto de Flora Flutal de la Tripa (FGFP), está disponible en línea hoy. FGFP es uno de los estudios más grandes sobre la flora intestinal en el mundo y ofrece evidencia empírica potencialmente innovadora sobre la microbiota intestinal y el microbioma humano.

Recientemente, los investigadores de VIB-KU Leuven en los Países Bajos (que supervisan el FGFP) identificaron bacterias intestinales específicas que se relacionan positiva o negativamente con la salud mental y la calidad de vida.

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El artículo, “El potencial neuroactivo de la microbiota intestinal humana en la calidad de vida y la depresión“, se publicó en línea el 4 de febrero en la revista Nature Microbiology . Este estudio ofrece pistas valiosas sobre colonias específicas de microbioma intestinal que pueden producir compuestos neuroactivos.

Para esta investigación pionera, los microbiólogos holandeses afiliados al VIB-KU Leuven Center for Microbiology analizaron la capacidad de más de 500 bacterias intestinales aisladas del tracto gastrointestinal humano para producir compuestos neuroactivos. Según mi conocimiento, estos hallazgos del Laboratorio Jeroen Raes representan uno de los primeros catálogos de microbiomas intestinales relacionados con la neuroactividad.

En particular, Raes y sus colegas identificaron que dos géneros bacterianos, Coprococcus spp. y Dialister , se agotaron sistemáticamente en individuos con depresión clínica, independientemente de si el participante del estudio estaba tomando antidepresivos. Por otro lado, los autores dijeron: “Las bacterias productoras de butirato Faecalibacterium y Coprococcus se asociaron de manera consistente con indicadores de mayor calidad de vida”.

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Los resultados de esta investigación fueron corroborados por una cohorte independiente de 1.063 individuos de Dutch LifeLines DEEP y otra cohorte de pacientes clínicamente deprimidos en los hospitales universitarios de Lovaina en Bélgica.

“Muchos compuestos neuroactivos se producen en el intestino humano. Queríamos ver qué microbios intestinales podían participar en la producción, degradación o modificación de estas moléculas. “En un comunicado, nuestra caja de herramientas no solo permite identificar las diferentes bacterias que podrían desempeñar un papel en las condiciones de salud mental, sino también los mecanismos potencialmente involucrados en esta interacción con el anfitrión”, dijo la primera autora Mireia Valles-Colomer. “Por ejemplo, encontramos que la capacidad de los microorganismos para producir DOPAC, un metabolito del neurotransmisor humano dopamina, se asoció con una mejor calidad de vida mental”.

Proceda con precaución: el consumo de probióticos comerciales puede ser contraproducente

Antes de seguir leyendo, hay una advertencia importante acerca de los probióticos y la idea errónea de que tomar suplementos de venta libre que pueden tener una cepa particular de las llamadas bacterias intestinales “buenas” puede ser algún tipo de cura total. Por ejemplo, no interprete el hallazgo preliminar de Valles-Colomer et al. (2019) los niveles reducidos de Dialister se correlacionan con la depresión como un tipo de consejo prescriptivo para buscar un probiótico genérico con esta bacteria como una forma hipotética basada en microbiomas para mantener a raya a la depresión. Esto sería imprudente, mal consejo!

Fuente: metamorworks / Shutterstock

El ecosistema microbiano intestinal es extraordinariamente complejo e influenciado por innumerables factores que los científicos están empezando a comprender. Además, para algunas personas, el consumo de probióticos de producción masiva puede ser contraproducente. (ver “Hallazgos inesperados hacen que los científicos reconsideren los probióticos”, “¿En una niebla cerebral? Los probióticos podrían ser los culpables”, y “Los estudios de respaldo sobre los probióticos activan las alarmas”).

Hace unos días, el New York Times publicó un artículo de Carl Zimmer, “Los gérmenes en su tripa están hablando con su cerebro. Los científicos quieren saber lo que están diciendo ”. La tendencia ha estado en su lista de” Más enviados por correo electrónico “durante toda la semana. En los últimos años, he informado ampliamente sobre el eje microbioma-intestino-bidireccional y el nervio vago. (ver aquí, aquí, aquí, aquí, aquí.)

En su reciente artículo del Times sobre el eje intestinal y la investigación de microbiomas, Zimmer escribe:

“La investigación continúa encontrando vínculos notables entre el microbioma y el cerebro. Los científicos están encontrando evidencia de que el microbioma puede jugar un papel no solo en la enfermedad de Alzheimer, sino también en la enfermedad de Parkinson, la depresión, la esquizofrenia, el autismo y otras afecciones. Tan intrigante como puede ser este tipo de investigación, tiene una limitación importante. Debido a que los investigadores están transfiriendo cientos de especies bacterianas a la vez, los experimentos no pueden revelar cuál en particular es responsable de cambiar el cerebro. Ahora los investigadores están identificando cepas individuales que parecen tener un efecto “.

El artículo del 28 de enero de 2019 en el Times no hace referencia al nuevo estudio publicado hoy en Nature Microbiology que identificó el microbioma intestinal mencionado anteriormente con potencial neuroactivo. Dicho esto, los últimos hallazgos del laboratorio de Raes en VIB-KU Leuven sirven como Prueba A de “investigadores que identifican cepas individuales que parecen tener un efecto” y son parte de una línea de tiempo de “microbioma y cerebro”. Actualizada en tiempo real como blogger.

Fuente: Flemish Gut Flora Project (FGFP) / Raes Lab (VIB-KU Leuven)

“La relación entre el metabolismo microbiano intestinal y la salud mental es un tema controvertido en la investigación de microbiomas”, dijo Raes en un comunicado. “La idea de que los metabolitos microbianos pueden interactuar con nuestro cerebro, y por lo tanto el comportamiento y los sentimientos, es intrigante, pero la comunicación entre microbioma y cerebro intestinal se ha explorado principalmente en modelos animales, con la investigación humana a la zaga. En nuestro estudio a nivel de población, identificamos varios grupos de bacterias que variaban con la depresión humana y la calidad de vida en todas las poblaciones “.

Para la siguiente fase de esta investigación, Jeroen Raes y su equipo se están preparando para otra ronda de muestreo del Proyecto de Flora Flutal de la tripa que comenzará pronto. El FGFP se limita actualmente a los participantes belgas. Sin embargo, si no vive en Bélgica y está interesado en unirse a este estudio cuando se internacionalice, envíe su información de contacto a [email protected].

Un estudio innovador identifica más de 100 especies previamente desconocidas de bacterias intestinales humanas

Además del estudio reciente de Valles-Colomer et al. (2019), otro estudio realizado por un equipo internacional diferente de investigadores (publicado hoy) ha identificado y aislado 105 especies nuevas de bacterias intestinales humanas. Este artículo, “Una colección de genoma y cultivo de bacterias intestinales humanas para análisis metagenómicos mejorados”, se publicó en línea el 4 de febrero en Nature Biotechnology .

“Este estudio ha llevado a la creación de la base de datos pública más grande y completa de bacterias intestinales asociadas a la salud humana. El microbioma intestinal juega un papel importante en la salud y la enfermedad. “Este importante recurso cambiará fundamentalmente la forma en que los investigadores estudian el microbioma”, dijo en un comunicado el primer autor Samuel Forster, del Instituto Wellcome Sanger y el Instituto Hudson de Investigación Médica en Australia.

Estos hallazgos son el Anexo B de ‘investigadores [que] están identificando cepas individuales que parecen tener un efecto’ compartido en esta publicación.

Los autores (Forster et al., 2019) explican la importancia de este descubrimiento: “Presentamos la Colección de cultivo de bacterias gastrointestinales humanas (HBC), un conjunto completo de 737 aislados de bacterias con secuenciación de genoma completo, que representan 273 especies (105 especies nuevas). ) de 31 familias encontradas en la microbiota gastrointestinal humana. El HBC aumenta el número de genomas bacterianos derivados de la microbiota gastrointestinal humana en un 37%. La colección global de genomas de bacterias gastrointestinales (HGG) humanas resultantes clasifica el 83% de los géneros por abundancia en 13,490 muestras metagenómicas secuenciadas con escopeta, mejora la clasificación taxonómica en un 61% en comparación con la colección de genomas del Proyecto de microbiomas humanos (HMP) y logra una clasificación de subespecies para Casi el 50% de las secuencias “.

El autor principal, Trevor Lawley, también del Instituto Wellcome Sanger, dijo: “Esta colección de cultivo de bacterias individuales cambiará el juego para la investigación de microbiomas básicos y traslacionales. Al cultivar lo inculturable, hemos creado un recurso que hará que el análisis de microbiomas sea más rápido, más barato y más preciso, y permitirá un estudio más profundo de su biología y funciones. En última instancia, esto nos llevará hacia el desarrollo de nuevos diagnósticos y tratamientos para enfermedades como trastornos gastrointestinales, infecciones y enfermedades inmunológicas “.

Referencias

Mireia Valles-Colomer, Gwen Falony, Youssef Darzi, Ettje F. Tigchelaar, Jun Wang, Raul Y. Tito, Carmen Schiweck, Alexander Kurilshikov, Marie Joossens, Cisca Wijmenga, Stephan Claes, Lukas Van Oudenhove, Alexandra Zhernakova, Sara Vieira-Silva , y Jeroen Raes. “El potencial neuroactivo de la microbiota intestinal en la calidad de vida y la depresión”. Nature Microbiology (Publicado por primera vez el 4 de febrero de 2019) DOI: 10.1038 / s41564-018-0337-x

Samuel C. Forster, Nitin Kumar, Bendición O. Anonye, ​​Alexandre Almeida, Elisa Viciani, Mark D. Stares, Matthew Dunn, Tapoka T. Mkandawire, Ana Zhu, Yan Shao, Lindsay J. Pike, Thomas Louie, Hilary P. Browne , Alex L. Mitchell, B. Anne Neville, Robert D. Finn y Trevor D. Lawley. “Una colección de genoma y cultivo de bacterias intestinales humanas para análisis metagenómicos mejorados”. Nature Biotechnology (Publicado por primera vez el 4 de febrero de 2019) DOI: 10.1038 / s41587-018-0009-7