El tipo de sangre codetermina la composición del microbioma intestinal
La secuenciación de alto rendimiento se puede utilizar para obtener la información genética de un organismo vivo en unas pocas horas. Crédito: SoulPictureKiel, IKMB Uni Kiel
Durante varios años, científicos de todo el mundo han estado investigando hasta qué punto los microorganismos que viven en y sobre el cuerpo humano influyen en los procesos vitales centrales y, por lo tanto, en la salud y la enfermedad. Hoy asumen que existe una conexión entre la totalidad de la colonización microbiana en el cuerpo humano, llamada microbioma, y el desarrollo de enfermedades. Se sospecha que la enfermedad inflamatoria intestinal crónica (CIBD, por sus siglas en inglés) en particular, está estrechamente relacionada con la composición y el (des)equilibrio del microbioma intestinal. Sin embargo, la relación causal entre el microbioma y el desarrollo de enfermedades y los factores determinantes de la composición del microbioma en el individuo aún no se han explicado en gran medida.
Los investigadores de la Universidad de Kiel ahora han investigado las posibles influencias de la genética, es decir, la información genética humana individual, en la composición del microbioma. Para ello, han llevado a cabo un estudio del genoma a gran escala con datos de casi 9000 personas de prueba en busca de conexiones entre la genética y los microorganismos colonizadores. Entre otras cosas, el equipo de investigación del Instituto de Biología Clínica Molecular (IKMB) dirigido por el profesor Andre Franke encuentra una conexión previamente desconocida entre las variaciones genéticas responsables del tipo de sangre y la aparición y frecuencia de ciertos tipos de bacterias. Los investigadores publicaron sus resultados hoy en la revista Nature Genetics.
La composición genética individual influye en el microbioma
La nueva publicación se basa en los conocimientos de un estudio más pequeño que encontró las primeras indicaciones de la influencia de las variaciones genéticas en el microbioma intestinal. Los científicos ahora han logrado analizar muestras de microbioma intestinal de cinco cohortes extensas de tres ubicaciones alemanas, principalmente Kiel, Augsburg y Greifswald, y por lo tanto pudieron realizar el llamado estudio de asociación del genoma completo (GWAS) más grande en Alemania. En el proceso, el equipo de investigación descubrió 38 sorprendentes loci llamados genéticos, es decir, las posiciones físicas de los genes individuales dentro de la información genética general, que indican una relación entre la genética individual y la composición del microbioma.
«Hicimos la observación más interesante en el contexto de los factores genéticos responsables de la expresión de los antígenos de los grupos sanguíneos en humanos», enfatiza el primer autor, el Dr. Malte Rhlemann, científico del IKMB y miembro del CRC 1182. «Estos genes responsables para el sistema de grupo sanguíneo ABO determina a qué tipo de sangre pertenece una persona. En algunas personas, los llamados «secretores», estos antígenos de grupo sanguíneo no solo se forman en la superficie de los glóbulos rojos, sino que también se liberan en el intestino. Se trata principalmente de residuos de azúcar, que posiblemente pueden ser utilizados como fuente de energía por algunas bacterias del grupo Bacteroides, lo que hace que se produzcan con mayor frecuencia. Particularmente en personas con los grupos sanguíneos A, AB o B, este mecanismo parece promover directamente la aparición de estas bacterias en el intestino humano», continúa Rhlemann.
Esta correlación tiene potencialmente una gran importancia para la salud, porque en aproximadamente el 20 por ciento de la población mundial que pertenece al grupo de los ‘no secretores’, así como en las personas con el grupo sanguíneo 0, estos azúcares complejos no se secretan, lo que en consecuencia conduce a una composición microbiana desviada en el intestino. «Estos metabolitos aparecen ser moléculas importantes en la interacción entre el huésped y varios microorganismos», explica Rhlemann, quien también es investigador en el grupo de excelencia «Medicina de precisión en inflamación crónica» (PMI). «Estudios anteriores podrían mostrar que las personas sin esta vía de secreción son mejor protegido contra las infecciones por norovirus, por ejemplo», continuó Rhlemann. En el grupo de trabajo del miembro de CRC1182 y coautor, el profesor John Baines en el Instituto de la Universidad de Kiel de Medicina Experimental, estas vías metabólicas se han investigado intensamente durante varios años.
El ejemplo ilustra los efectos que la variación genética individual tiene en el metabolismo humano y, por lo tanto, puede ayudar a determinar la composición del microbioma. En el futuro, los investigadores intentarán comprender mejor en detalle los mecanismos en los que se basa esta interacción entre humanos y microorganismos. A mayor escala, los nuevos resultados del equipo de investigación de Kiel brindan más explicaciones sobre la formación del microbioma humano en su conjunto: además de las influencias ambientales y nutricionales, la genética del huésped humano aparentemente también es un factor central que influye en la proliferación bacteriana. colonización del cuerpo. Por lo tanto, el microbioma sería más que una colección aleatoria de microorganismos disponibles en el medio ambiente.
¿Objetivos terapéuticos en el microbioma intestinal?
Para poder derivar relaciones causales claras entre la colonización bacteriana del cuerpo y el desarrollo de enfermedades en el futuro, los investigadores de Kiel en el CRC 1182, en el PMI Excellence Cluster y dentro de la Unidad de Investigación miTarget quieren identificar, paso a paso, otros factores que contribuyen a la composición y equilibrio del microbioma intestinal. Un enfoque será identificar especies bacterianas críticas individuales, cuya aparición y frecuencia, tanto como factores de riesgo como de protección, influyan significativamente en la colonización microbiana del cuerpo. «Nuestros análisis de grandes cantidades de datos genéticos en el marco de grandes estudios de cohortes proporcionarán a los médicos información valiosa sobre los puntos en los que pueden intervenir mejor en el microbioma para tratar específicamente enfermedades basadas en una colonización bacteriana perturbada en el futuro. » enfatiza el profesor Andre Franke, miembro del CRC 1182 y PMI Cluster of Excellence y vocero de la Unidad de Investigación miTarget. «La identificación de estos objetivos terapéuticos es un primer paso importante hacia el tratamiento futuro de, por ejemplo, la inflamación intestinal crónica al cambiar específicamente la composición del microbioma», concluye Franke.
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Los animales salvajes permiten nuevos conocimientos sobre el microbioma de la piel Más información: Malte Christoph Rhlemann et al. El estudio de asociación de todo el genoma en 8956 individuos alemanes identifica la influencia de los grupos histo-sanguíneos ABO en el microbioma intestinal, Nature Genetics (2021). DOI: 10.1038/s41588-020-00747-1 Información de la revista: Nature Genetics
Proporcionado por la Universidad de Kiel Cita: El tipo de sangre codetermina la composición del microbioma intestinal (2021, 19 de enero) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-01-blood-co-determines-composition-gut-microbiome.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.