Identifican Bacterias en Pulmones Sanos, expectativas de tratamiento en Neumonías y Fibrosis Quística

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Identifican Bacterias en Pulmones Sanos, expectativas de tratamiento en Neumonías y Fibrosis Quística
Los pulmones de las personas sanas son el hogar de una comunidad diversa de microbios que se diferencia notablemente de las bacterias que se encuentran en los pulmones de pacientes con fibrosis quística. Ese es el resultado de una nueva investigación de la Universidad de Stanford y el Hospital Infantil Lucile Packard, que tiene amplias implicaciones para el tratamiento de la fibrosis quística y otras enfermedades pulmonares.

"El pulmón no es un órgano estéril", dijo David Cornfield, MD, autor del nuevo estudio, publicado el 26 de septiembre en Science Translational Medicine. A pesar de décadas de sabiduría recibida los científicos pensaban que los pulmones sanos carecían de microbios residentes, y se habían empezado a cuestionar esa idea. "Esta investigación confirma una sospecha largamente sostenida de que un bosque de microbios que existen en los pulmones sanos y enfermos", dijo Cornfield, un neumólogo en Packard Children y profesor de pediatría en la medicina pulmonar en la Escuela de Medicina. "Más sorprendente, es que nuestros datos presentan una sugerencia de que la flora microbiana del pulmón proporciona homeostasis y podría funcionar para preservar la salud."

Los Microbios de los pulmones sanos "han pasado por alto, en parte porque las investigaciones anteriores se han centrado en gran medida en las enfermedades pulmonares, dijo Maizal. Otra falla en los estudios anteriores era un sesgo hacia la busca de microorganismos que podrían ser cultivados en laboratorios. Muchos de los tipos de microbios que los investigadores de Stanford han encontrado en los pulmones sanos nunca han sido cultivadas en un laboratorio.

Por el contrario, un gran cuerpo de investigación había demostrado previamente una colonización microbiana crónica en los pulmones de pacientes con fibrosis quística, una enfermedad genética que se caracteriza por problemas pulmonares graves, progresiva y muerte por insuficiencia respiratoria. Por ejemplo, los pacientes con FQ son vulnerables a la infección crónica con la bacteria Pseudomona aeruginosa, que puede causar neumonía.

En el nuevo estudio se utilizaron muestras de esputo de 16 pacientes con FQ y nueve pacientes de control sanos. Los científicos también analizaron muestras de tejido pulmonar de los pulmones de siete pacientes explantados,es decir, de los órganos retirados cuando los pacientes recibieron trasplantes de pulmón. (Tres de  los beneficiarios de trasplante de pulmón tenian FQ,  y cuatro tenían otras enfermedades pulmonares.) Los investigadores extrajeron ADN del esputo y tejidos, y de forma selectiva copian los genes que codifican para las secuencias del gen 16S ribosomal, que se encuentran sólo en las bacterias. El material genético resultante se midió para determinar qué phyla (Linea), o tipo de familia, de las bacterias que aparecen y las contribuciones relativas de cada linea de bacterias a la población total de bacterias en los pulmones.

Varias diferencias surgieron entre los pacientes con FQ y las comunidades de bacterias pulmonares de personas sanas. En general, los individuos sanos tenían más diversidad entre las bacterias de sus pulmones. Una Linea bacteriana diferente predomino en los dos grupos: los miembros de las Bacteroidetes y la Línea Fusobacterias eran mucho más prominente en los individuos sanos, mientras que los pacientes con FQ tenían un mayor porcentaje de Actinobacteria. Además, las personas sanas tenían una mayor proporción de bacterias que nunca habían sido cultivadas en un laboratorio.

"Creo que la tendencia a la disminución de la diversidad puede ser metafóricamente vistos como el mismo fenómeno que puede ocurrir en una selva tropical", dijo Cornfield. "Cuando el ecosistema de la selva se altera y predomina un organismo, que socava el equilibrio cuidadosamente construido y causa alteraciones en los ecosistemas en general. Creo que es razonable suponer que algo similar podría ocurrir en el microbioma del pulmón, donde las bacterias patógenas pueden competir con los organismos que desempeñan un papel saludable, un papel que reafirma la salud ".

Los resultados abren muchos interrogantes para futuras investigaciones. Nadie ha probado nunca la idea de que ciertos microbios benefician la salud pulmonar, por ejemplo. "Es posible que tengamos que considerar estrategias que permitan existir los microbios favorables  mientras se erradican las especies patógenas", dijo Cornfield. "Ese paradigma, si es verdad, realmente convertiría en la cabeza de la atención de pacientes con neumonía y otras enfermedades de las vías respiratorias inferiores." La investigación futura podría probar si los pacientes con FQ o neumonía podrían beneficiarse de dosis de bacterias probióticas a sus pulmones, dijo.

Además, nadie está seguro de cómo a menudo los antibióticos administrados a los pacientes con FQ cambian los microbios en sus pulmones.

"Las marcadas diferencias en la composición y diversidad de las comunidades microbianas de los adultos con fibrosis quística y los controles normales son intrigantes", dijo Thomas Ferkol, MD, director de alergia, inmunología y medicina pulmonar en la Escuela de Medicina de la Universidad Washington en St. Louis. "La pregunta que queda por responder es si estas diferencias se relacionan directamente con la enfermedad pulmonar subyacente o simplemente una consecuencia del uso frecuente de antibióticos, que ha demostrado que cambia la microbiota de las vías aéreas superiores". Ferkol no participó en la investigación.

Más preguntas surgen del hecho de que los perfiles bacterianos varían dentro del grupo de pacientes con FQ. Los pacientes con FQ difieren ampliamente en su progresión de la enfermedad, incluso cuando tienen una enfermedad con la misma mutación genética. Es posible que la función pulmonar de los pacientes pueda estar relacionada con las bacterias presentes en sus pulmones. El equipo de investigación planea ahora estudiar si los perfiles bacterianos individuales de los pacientes pueden ser utilizados para predecir su condición clínica.

Cornfield colaboró ​​con el primer autor Paul Blainey, PhD, anteriormente un investigador postdoctoral en Stanford y ahora miembro de la facultad en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, Carlos Milla, MD, profesor asociado de pediatría en la medicina pulmonar en Stanford y neumólogo en Packard Children’s; otro autor principal fue Stephen Quake, PhD, profesor de bioingeniería y de física aplicada de Stanford e investigador del Howard Hughes Medical Institute.

Fuente: Eurek Alert
P. C. Blainey, C. E. Milla, D. N. Cornfield, S. R. Quake.Quantitative Analysis of the Human Airway Microbial Ecology Reveals a Pervasive Signature for Cystic Fibrosis. Science Translational Medicine, 2012; 4 (153): 153ra130 DOI: 10.1126/scitranslmed.3004458

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