La mayoría de los microbios intestinales se pueden cultivar
“Ambiente C. difficile las esporas son altamente transmisibles durante largos períodos después de que se eliminan, comúnmente se transmiten dentro de un entorno local pero también tienen el potencial de propagarse rápidamente a largas distancias” escribieron los autores en su artículo. WIKIMEDIA, CJC2NDLos microbios prosperan en casi todos los entornos terrestres, pero sorprendentemente se sabe que pocos prosperan cuando se cultivan en laboratorios. Como resultado, los estudios del microbioma intestinal humano han utilizado principalmente enfoques genómicos. Al combinar experimentos de cultivo microbiano con enfoques genómicos, los investigadores del Instituto Wellcome Trust Sanger y sus colegas ahora han demostrado que, contrariamente a la suposición generalizada de que la mayoría de las bacterias son «incultivables», la mayoría de las especies microbianas intestinales conocidas se pueden cultivar y conservar in vitro. Los resultados, publicados hoy (4 de mayo) en Nature, revelan que muchas personas “inculturables” las bacterias intestinales pertenecen a grupos novedosos, y casi el 60 por ciento de ellas forman esporas para poder sobrevivir…
Este es realmente un estudio excelente, cubre todas las bases y hace una contribución importante, dijo James Oliver, profesor de microbiología en la Universidad de Carolina del Norte en Charlotte, que no participó en el estudio.
Para evaluar la cantidad de microbiota intestinal humana que podría cultivarse, los Institutos Sanger Trevor Lawley y Los colegas comenzaron con muestras fecales frescas de seis individuos sanos. Los investigadores secuenciaron las muestras para identificar la diversidad bacteriana, cultivaron bacterias a partir de las muestras en placas que contenían un medio de crecimiento de amplio rango llamado YCFA y luego compararon los datos genómicos de las muestras originales con los de las especies que crecieron en las placas de Petri. Los dos compartían el 72 por ciento de sus secuencias genómicas, y las secuencias de las colonias bacterianas cultivadas representaban el 39 por ciento de los genes presentes en una base de datos más grande de microbiomas intestinales de 318 personas, informó el equipo. Pero los investigadores descubrieron que para igualar los niveles de detección de especies posibles mediante la secuenciación directa de una muestra fecal, se tendrían que extraer más de 8 millones de colonias bacterianas de las placas.
Los métodos metagenómicos, no basados en cultivos y cultivos- métodos basados coincidieron muy bien, dijo Oliver. Nunca antes había oído que eso sucediera en una población natural.
Oliver añadió que estos métodos se han aplicado en otros entornos naturales, como océanos y suelos, con resultados muy diferentes. La gente siempre usa métodos moleculares porque los métodos basados en cultivos muestran un porcentaje muy pequeño de la población total, dijo.
En general, el equipo aisló 137 especies distintas, 90 de las cuales estaban en los Proyectos de Microbioma Humano. lista más buscada de microbios previamente sin cultivar y sin secuenciar. Colectivamente, las colonias bacterianas que los investigadores aislaron y conservaron representan el 90 por ciento de la población bacteriana identificada en los seis participantes del estudio. Antes de esto, el dogma común ha sido que solo se puede cultivar entre el 1 [por ciento] y el 5 por ciento de la microbiota, dijo Lawley. Pero lo que afirmamos es que en realidad se puede cultivar la gran mayoría.
Basado en datos genómicos que sugieren que muchas especies en la comunidad microbiana intestinal esporulan para sobrevivir fuera del cuerpo, el equipo de Lawley eliminó bacterias viables y descubrió que varias especies, tanto comensales como patógenas, sobrevivieron al tratamiento formando esporas. Estas esporas germinaron solo en presencia de ácidos biliares humanos, lo que sugiere que las bacterias intestinales dependen de la esporulación para sobrevivir cuando se transmiten entre individuos, y de los ácidos biliares como señal de colonización para crecer dentro del intestino. Estas especies formadoras de esporas representan el 30 por ciento de la microbiota intestinal total, estimaron los investigadores.
Los estudios previos sobre la microbiota intestinal humana se han basado en gran medida en la secuencia, dijo Lawley. En mi opinión, eso ha estancado nuestro avance en el campo. Puede obtener una lista de especies pero no puede experimentar con ellas. Este avance en realidad nos permite continuar y hacer un trabajo funcional y validar las observaciones basadas en secuencias.
Los resultados permitirán estudios de laboratorio representativos de las funciones e interacciones de varios microbios intestinales, señaló Oliver. Caracterizar las funciones de especies bacterianas específicas podría ayudar a mejorar las terapias, como los trasplantes de microbiota fecal para las infecciones por Clostridium difficile y otros trastornos, añadió.
En general, los hallazgos son sumamente interesantes y potencialmente importante, dijo Slava Epstein, un microbiólogo de la Universidad del Noreste que no participó en el trabajo. Desafía cómo se realiza el cultivo microbiano, lo que ofrece muchas esperanzas si, por supuesto, el éxito informado se replica en estudios posteriores.
HP Browne et al., El cultivo de microbiota humana no cultivable revela nuevos taxones y esporulación extensa, Nature, doi:10.1038/nature17645, 2016.
¿Interesado en leer más?
The Scientist ARCHIVOS
Conviértase en miembro de
Reciba acceso completo a más de 35 años de archivos, así como a TS Digest, ediciones digitales de The Scientist, artículos destacados, ¡y mucho más!Únase gratis hoy ¿Ya es miembro?Iniciar sesión Aquí