Los antibióticos salvan muchísimas vidas cada año de infecciones bacterianas dañinas, pero la comunidad de bacterias beneficiosas que viven en los intestinos humanos, conocida como el microbioma, con frecuencia sufre daños colaterales.
El estudio
Peter Belenky, profesor adjunto de microbiología molecular e inmunología en la Universidad de Brown, estudia formas de minimizar este efecto secundario, el cual puede conducir a infecciones por C. diff y otros desequilibrios potencialmente mortales en el microbioma. En un nuevo estudio publicado el jueves 12 de septiembre en Cell Metabolism, Belenky y sus colegas encontraron que los antibióticos cambian la composición y el metabolismo del microbioma intestinal en ratones, y que la dieta de un ratón puede mitigar o exacerbar estos cambios.
Los hallazgos son un paso, dijo Belenky, para ayudar a los humanos a tolerar mejor el tratamiento con antibióticos.
«Los médicos ahora saben que cada prescripción de antibióticos tiene el potencial de conducir a resultados de salud muy dañinos relacionados con el microbioma, pero no tienen herramientas confiables para proteger a esta comunidad crítica y al mismo tiempo tratar infecciones mortales», dijo Belenky. «El objetivo de mi laboratorio es identificar nuevas formas de proteger el microbioma, lo que puede aliviar algunos de los peores efectos secundarios de los antibióticos».
El Microbioma
El microbioma intestinal es un ecosistema que comprende billones de bacterias que han coevolucionado específicamente con su huésped. Esta comunidad ayuda al huésped de muchas maneras, como al descomponer la fibra dietética y ayudar en el mantenimiento de la salud intestinal general, asegurando que las células intestinales formen una barrera estrecha y compitan por recursos con bacterias dañinas, dijo Belenky.
El autor principal del estudio, Damien Cabral, un estudiante de doctorado en el programa de patología de Brown, trató a tres grupos de ratones con diferentes antibióticos, luego monitoreó cómo cambió la composición de las bacterias en el intestino del ratón y cómo las bacterias se adaptaron a un nivel metabólico después del tratamiento con antibióticos.
Los efectos de los antibióticos
La amoxicilina, comúnmente utilizada para tratar infecciones del oído y faringitis estreptocócica, redujo drásticamente los tipos de bacterias presentes en el intestino y cambió los genes utilizados por las bacterias restantes. Los investigadores también estudiaron la ciprofloxacina, utilizada para tratar las infecciones del tracto urinario y la fiebre tifoidea, y la doxiciclina, que a menudo se aplica en el tratamiento de la enfermedad de Lyme y las infecciones sinusales. Los cambios asociados con esos fármacos fueron menos pronunciados.
Un tipo de bacteria potencialmente beneficiosa común en el intestino humano, Bacteroides thetaiotaomicron, curiosamente floreció después del tratamiento con amoxicilina. Después del tratamiento, esta bacteria aumentó su dependencia de las enzimas que digieren la fibra, un cambio que parece permitirle prosperar en el ecosistema modificado y de alguna manera la protegió del antibiótico, dijo Belenky.
En general, la bacteria disminuía el uso de genes involucrados en el crecimiento normal, como la producción de nuevas proteínas y ADN. Al mismo tiempo, también aumentaba el uso de genes críticos para la resistencia al estrés.
Curiosamente, el equipo de Belenky descubrió que agregar glucosa a la dieta de un ratón, que generalmente es alta en fibra y baja en azúcares simples, aumentaba la susceptibilidad del Bacteroides thetaiotaomicron a la amoxicilina. Esto sugiere que la dieta puede proteger algunas bacterias intestinales beneficiosas de los estragos de los antibióticos.
«Durante mucho tiempo hemos sabido que los antibióticos afectan el microbioma«, dijo Belenky. «También hemos sabido que la dieta afecta el microbioma. Este es el primer documento que reúne esos dos hechos».
El futuro
Belenky advirtió que el estudio se realizó en roedores, y aún queda mucho por aprender sobre la interacción entre la dieta del huésped, el metabolismo del microbioma y la vulnerabilidad a los diferentes antibióticos.
«Ahora que sabemos que la dieta es importante para la susceptibilidad bacteriana a los antibióticos, podemos hacer nuevas preguntas sobre qué nutrientes tienen un impacto y ver si podemos predecir la influencia de las diferentes dietas», dijo.
El equipo de Belenky está explorando cómo los diferentes tipos de fibras dietéticas impactan la manera en que cambia el microbioma después del tratamiento con antibióticos, y cómo la diabetes podría afectar el ambiente metabólico del microbioma y la susceptibilidad a los antibióticos.
Fecha: 12 de septiembre de 2019
Fuente: Universidad de Brown
Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/09/190912112430.htm
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por la Universidad de Brown. Nota: El contenido podría haber sido editado en estilo y extensión.
Referencia de la publicación:
Damien J. Cabral, Swathi Penumutchu, Elizabeth M. Reinhart, Cheng Zhang, Benjamin J. Korry, Jenna I. Wurster, Rachael Nilson, August Guang, William H. Sano, Aislinn D. Rowan-Nash, Hu Li, Peter Belenky. Microbial Metabolism Modulates Antibiotic Susceptibility within the Murine Gut Microbiome (El metabolismo microbiano modula la susceptibilidad a los antibióticos dentro del microbioma intestinal). Cell Metabolism, 2019; DOI: 10.1016/j.cmet.2019.08.020
Nota: Instituto Nutrigenómica no se hace responsable de las opiniones expresadas en el presente artículo.
