Presencia de infección parasitaria estrechamente relacionada con la composición del microbioma gastrointestinal
Los científicos Meagan Rubel y Eric Mbunwe procesan muestras fecales en un pueblo de cazadores-recolectores al atardecer. Crédito: Laboratorio Tishkoff
Las infecciones parasitarias son una presencia constante para muchas personas que viven en regiones tropicales, particularmente en áreas menos industrializadas. Estas condiciones a menudo crónicas son, en el mejor de los casos, desagradables; más gravemente, los niños con enfermedades parasitarias que causan diarrea pueden morir de desnutrición o deshidratación.
En Genome Biology, un estudio dirigido por científicos de la Universidad de Pensilvania investigó los vínculos entre la infección por parásitos y el microbioma intestinal. Utilizando métodos genéticos para caracterizar el microbioma gastrointestinal de 575 cameruneses étnicamente diversos que representan poblaciones de nueve pueblos con diferencias significativas en el estilo de vida, los investigadores descubrieron que la presencia de parásitos estaba fuertemente asociada con la composición general del microbioma.
«Descubrimos que podíamos observar el microbioma de alguien y usarlo para predecir si alguien tenía una infección por parásitos gastrointestinales», dice Meagan Rubel, quien completó su doctorado en Penn y ahora es posdoctorado en la Universidad de California, San Diego. «No podemos decir si los parásitos cambiaron el microbioma o algo en la microbiota residente de una persona que los hizo más susceptibles a la infección, pero la asociación fue fuerte».
Rubel dirigió el estudio estudio en colaboración con Sarah Tishkoff de Penn, profesora de Penn Integrates Knowledge en la Escuela de Medicina y la Escuela de Artes y Ciencias Perelman, y Frederic Bushman, microbiólogo en la escuela de medicina. Además del microbioma y los parásitos, la investigación también examinó los marcadores de la función inmunológica, la digestión láctea y la infección por patógenos, un rico conjunto de datos.
La investigación implicó seis meses de trabajo de campo, recolectando muestras fecales y de sangre de Pastores Mbororo Fulani, pastores de ganado con una dieta alta en carne y lácteos; cazadores-recolectores de la selva tropical baka y bagyeli, que practican una cantidad limitada de agricultura pero también buscan carne y alimentos de origen vegetal; y agropastoralistas de habla bantú, que cultivan y crían ganado. Como grupo de comparación, el estudio incluyó datos de dos grupos de personas que viven en áreas urbanas de los Estados Unidos, con una dieta más rica en grasas animales, proteínas y alimentos procesados.
En el campo, los investigadores probado para la malaria y una serie de otros patógenos que infectan tanto la sangre como el sistema gastrointestinal.
Andr Essiane y Eric Ngwang, miembros del equipo de investigación de campo, registran la salud del paciente, el consentimiento informado y la información etnográfica para los participantes del estudio en el sur Camerún. Crédito: Laboratorio Tishkoff
De las 575 personas analizadas en Camerún, los investigadores encontraron que casi el 40 % estaba infectado con más de un parásito antes de recibir un tratamiento antiparasitario, siendo los cazadores-recolectores, en promedio, los más propensos a estar coinfectados con múltiples parásitos. En particular, el equipo descubrió que cuatro parásitos intestinales transmitidos por el suelo tendían a coexistir a un ritmo mucho mayor que el azar: Ascaris lumbricoides, Necator americanus, Trichuris trichiura y Strongyloides stercoralis, o ANTS.
» Los parásitos intestinales son un problema de salud pública mundial», dice Rubel. «Y tiendes a ver varios de estos parásitos juntos en entornos de escasos recursos donde las personas pueden no tener acceso a atención clínica, agua corriente y jabón, por lo que hay más oportunidades de que se transmitan».
De vuelta en el laboratorio de Penn, los investigadores utilizaron herramientas de secuenciación genómica para tomar una instantánea de los microbiomas intestinales de los participantes. Descubrieron que la composición del microbioma podía predecir con precisión el país de una persona (EE. UU. o Camerún) y el estilo de vida (urbano, pastoril, agropastoralista o cazador-recolector). Pero después de estas dos variables, la estructura del microbioma podría predecir con mayor precisión la presencia de parásitos ANTS que cualquier otra variable que estudió el equipo de investigación. En conjunto, el microbioma podría predecir la presencia de estos cuatro parásitos intestinales con aproximadamente un 80 % de precisión.
La infección con estos parásitos también condujo a aumentos en la activación del sistema inmunitario, específicamente activando vías que promueven respuestas inflamatorias. La infección parasitaria también se asoció con una mayor probabilidad de tener bacterias del orden Bacteroidales, que se sabe que influyen en la digestión y el funcionamiento del sistema inmunitario.
En una segunda parte del estudio, el Penn- El equipo dirigido evaluó la relación entre el microbioma intestinal y el consumo de leche en la población de pastores fulani. El trabajo anterior de Tishkoff y sus colegas ilustró cómo surgieron las mutaciones genéticas que permitieron la digestión de la lactosa en las comunidades de pastores en África, seleccionadas a través de la evolución debido a los importantes beneficios nutricionales del consumo de productos lácteos. Al observar los microbiomas de los fulani, también tendían a tener una gran cantidad de genes bacterianos capaces de descomponer la galactosa, un componente de la lactosa y las grasas, en comparación con otros grupos. «Este enriquecimiento de genes podría ayudarlo a extraer más nutrientes de los alimentos que come», dice Rubel.
Los investigadores creen que sus hallazgos, el estudio más grande jamás realizado sobre el vínculo entre la composición del microbioma intestinal y la infección por parásitos de África subsahariana, puede abrir nuevas posibilidades para el trabajo futuro. «Los tipos de marcadores de microbioma que encontramos podrían ser útiles para predecir el tipo de patógenos que tiene, o para arrojar luz sobre la interacción entre el microbioma y el sistema inmunitario», dice Rubel.
Eventualmente, agrega , más investigación podría incluso iluminar estrategias para modular deliberadamente el microbioma para reducir el riesgo de una infección por parásitos o minimizar el daño que causa al cuerpo.
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La diversidad de las poblaciones africanas rurales se extiende a sus microbiomas Más información: Meagan A. Rubel et al, El estilo de vida y la presencia de helmintos están asociados con la composición del microbioma intestinal en cameruneses , Biología del genoma (2020). DOI: 10.1186/s13059-020-02020-4 Información de la revista: Genome Biology
Proporcionado por la Universidad de Pensilvania Cita: Presencia de infección parasitaria estrechamente relacionada con la marca -up of the gastrointestinal microbiome (2020, 12 de junio) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-presence-parasite-infection-linked-make-up.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.