Las cepas de levadura productoras de toxinas en el intestino alimentan la enfermedad inflamatoria intestinal
La cepa oportunista de Candida albicans ‘muy dañina’ en la mucosa del colon del paciente con EII secreta la toxina candidalisina (puntos rojos) durante la transición de un estado comensal benigno a un estado patógeno y agrava la inflamación intestinal. Crédito: Shutterstock
Las cepas individuales de levadura Candida albicans en el intestino humano son tan diferentes entre sí como los humanos que las portan, y algunas cepas de C. albicans pueden dañar el intestino de los pacientes con enfermedad inflamatoria intestinal (EII), según un nuevo estudio de investigadores de Weill Cornell Medicine. Los hallazgos sugieren una posible forma de adaptar los tratamientos a pacientes individuales en el futuro.
Los investigadores, que publicaron sus hallazgos el 16 de marzo en Nature, utilizaron una variedad de técnicas para estudiar cepas o variantes genéticas de Candida del colon de personas con o sin colitis ulcerosa, un trastorno inflamatorio crónico, recurrente y remitente de el colon y el recto y una de las principales formas de EII. Descubrieron que ciertas cepas, a las que llaman «muy dañinas», producen una potente toxina llamada candidalisina que daña las células inmunitarias.
«Tales cepas conservaron sus propiedades de ‘muy dañinas’ cuando se eliminaron del intestino del paciente y desencadenó la inmunidad proinflamatoria cuando se colonizó en ratones, replicando ciertas características de la enfermedad», señaló el autor principal, el Dr. Iliyan Iliev, profesor asociado de inmunología en medicina en la División de Gastroenterología y Hepatología y científico del Instituto Jill Roberts de Investigación sobre enfermedad inflamatoria intestinal en Weill Cornell Medicine.
La EII afecta aproximadamente a 3,1 millones de personas en los Estados Unidos y puede afectar en gran medida la calidad de vida de los pacientes. Dichos pacientes dependen de un puñado de terapias disponibles, pero es posible que los tratamientos no siempre sean efectivos. El nuevo estudio ha sugerido una razón por la que los esteroides, un tratamiento de uso común, pueden no funcionar: el tratamiento de ratones con el fármaco para suprimir la inflamación intestinal fracasó en presencia de cepas de C. albicans «muy dañinas».
» Nuestros hallazgos sugieren que las cepas de C. albicans no causan inflamación intestinal espontánea en un huésped con inmunidad intacta», dijo el Dr. Iliev. «Pero se expanden en los intestinos cuando hay inflamación y pueden ser un factor que influya en la respuesta a la terapia en nuestros modelos y quizás en los pacientes».
La mayoría de los estudios del microbioma humano en individuos sanos y aquellos con La EII se ha centrado en las bacterias y los virus, pero investigaciones recientes del Dr. Iliev y otros han iluminado las contribuciones de los hongos a los efectos de los microbios en humanos y ratones. Han descubierto que los hongos intestinales juegan un papel importante en la regulación de la inmunidad en las superficies expuestas al exterior, como los intestinos y los pulmones, debido a sus potentes características inmunoestimulantes. Si bien la comunidad colectiva de hongos en el cuerpo, conocida como micobiota, se ha relacionado con varias enfermedades, incluida la EII, los investigadores no habían entendido previamente los mecanismos por los cuales la micobiota contribuye a la inflamación en el intestino.
En el nuevo estudio, los investigadores encontraron inicialmente que las cepas de Candida, aunque muy diversas en los intestinos de pacientes con y sin colitis, eran en promedio más abundantes en los pacientes con EII. Pero eso no explicaba los resultados de la enfermedad en pacientes individuales. Por lo tanto, los investigadores se propusieron identificar las características de estas cepas que causan daño y cómo se relacionan con los pacientes individuales.
Los investigadores observaron que en los pacientes con colitis ulcerosa, la enfermedad grave se asoció con la presencia de cepas de Candida «muy dañinas», que resultaron tener un factor clave en común: todas producen la toxina candidalisina. Los científicos demostraron que la toxina daña las células inmunitarias llamadas macrófagos, lo que provoca una tormenta de la citoquina proinflamatoria IL-1.
Para subrayar este efecto específico de la cepa, los investigadores cultivaron macrófagos en presencia de cepas de Candida. y descubrió que la capacidad de las cepas para inducir IL-1 se correspondía estrechamente con la gravedad de la colitis en los pacientes.
«Nuestro hallazgo muestra que una toxina candidalisina que daña las células liberada por C. albicans durante la morfogénesis de las hifas de levadura desencadena respuestas inmunológicas patógenas en el intestino», dijo el primer autor, el Dr. Xin Li, quien era becario postdoctoral Charles H. Revson en el laboratorio Iliev en el momento del estudio.
Los experimentos en ratones delinearon que las cepas «altamente dañinas» productoras de candidlisina indujeron la expansión de una población de células T llamadas células Th17 y otras células inmunitarias asociadas con la inflamación, como los neutrófilos.
«Neutrófilos contribuir al daño tisular y t Su acumulación es un sello distintivo de la EII activa», dijo la Dra. Ellen Scherl, profesora Jill Roberts de Enfermedad Inflamatoria Intestinal en Weill Cornell Medicine y gastroenteróloga en NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center. «La indicación de que estos procesos podrían ser impulsados en parte por una toxina fúngica liberada por cepas de levadura en pacientes específicos podría informar enfoques de tratamiento personalizados».
De acuerdo con este hallazgo, el bloqueo de la señalización de IL-1 tuvo un efecto dramático efecto en la reducción de los signos de colitis en ratones que albergaban estas cepas altamente proinflamatorias. Los investigadores señalaron que otros estudios recientes han relacionado la EII con la IL-1 de manera general, lo que ha dado lugar a investigaciones en curso sobre fármacos dirigidos a vías relacionadas como terapias potenciales para la EII.
«No sabemos si cepas específicas son adquiridas por pacientes específicos durante el curso de la enfermedad o si siempre han estado ahí y se convierten en un problema durante los episodios de enfermedad activa», dijo el Dr. Iliev. «Sin embargo, nuestros hallazgos resaltan un mecanismo por el cual las cepas de hongos comensales pueden volverse en contra de su huésped y potenciar la inflamación».
El equipo continúa con estudios de los mecanismos que impulsan la persistencia de las cepas productoras de candidalisina en el colon inflamado de pacientes específicos con EII, así como formas de elegir pacientes para la terapia dirigida al micobioma.
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Los anticuerpos ayudan a mantener a raya las formas nocivas de hongos intestinales Más información: Xin V. Li et al, Regulación inmunitaria por diversidad de cepas fúngicas en la enfermedad inflamatoria intestinal, Nature (2022) ). DOI: 10.1038/s41586-022-04502-w Información de la revista: Nature
Proporcionado por Weill Cornell Medical College Cita: Cepas de levadura que producen toxinas en el combustible intestinal enfermedad inflamatoria intestinal (2022, 16 de marzo) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-03-toxin-producing-yeast-strains-gut-fuel.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.