Estudio muestra que los pacientes con enfermedad cerebral hemorrágica tienen microbiomas intestinales desordenados
Crédito: CC0 Public Domain
Un nuevo estudio muestra que las personas con una rara enfermedad genética que causa sangrado en el cerebro tienen microbiomas intestinales distintos de los que no tienen la enfermedad. Además, son las moléculas producidas por este desequilibrio bacteriano las que provocan la formación de lesiones en el cerebro de estos pacientes.
Los resultados son los primeros en cualquier enfermedad neurovascular humana. Tienen implicaciones tanto para el tratamiento de la enfermedad como para examinar otras enfermedades neurovasculares que podrían verse afectadas por el microbioma intestinal de una persona.
El estudio fue dirigido por investigadores de la Universidad de Medicina de Chicago y se publicó el 27 de mayo en Nature Communications. Examinó las bacterias intestinales de pacientes con angioma cavernoso (CA), una enfermedad en la que se desarrollan anormalidades en los vasos sanguíneos del cerebro y causan accidentes cerebrovasculares, convulsiones y complicaciones neurológicas graves. La enfermedad es causada por una mutación genética en la lesión que puede ser hereditaria o que ocurre esporádicamente y su gravedad y curso varían ampliamente entre los pacientes.
UChicago es líder en el estudio de esta enfermedad. Ha sido designado como un centro de excelencia para el angioma cavernoso y trata a pacientes con la afección de todo el mundo.
Los investigadores tenían indicios de que la enfermedad podría verse afectada por el microbioma intestinal: Dr. Issam Awad, autor principal , el profesor de neurocirugía John Harper Seeley y director de cirugía neurovascular en UChicago Medicine, fue socio en un estudio anterior en ratones, que mostró que las células que recubren los vasos sanguíneos del cerebro reaccionaban a las bacterias intestinales de los animales.
«Las implicaciones de eso fueron muy grandes», dijo. «Pero no sabíamos si este concepto de un microbioma único que favorece el desarrollo de lesiones sería cierto en los seres humanos».
Para averiguarlo, investigadores de la UChicago, en colaboración con investigadores de la Universidad de California en San Francisco. , la Universidad de Nuevo México, la Universidad de Pensilvania y el grupo de apoyo para pacientes de Angioma Alliance recolectaron muestras de heces de más de 120 pacientes con CA.
Luego, las muestras se analizaron para determinar su contenido bacteriano y se compararon con muestras de la población general. . Las muestras de CA mostraron cantidades significativamente más altas de bacterias gramnegativas y menos bacterias grampositivas. Los investigadores identificaron una combinación de tres especies bacterianas comunes, cuya abundancia relativa puede distinguir a los pacientes con CA de los pacientes de control sin lesiones por CA, con alta sensibilidad y especificidad.
Las muestras de CA también mostraron una red desequilibrada de bacterias que mucho más desordenada que la red bacteriana de la población general. «Los pacientes con CA de todos los diferentes sitios de recolección tenían el mismo microbioma distintivo, independientemente de si habían heredado la mutación o tenían una lesión esporádica, y sin importar la cantidad de lesiones que tenían», dijo Awad. Los investigadores demostraron además que el desequilibrio bacteriano en pacientes con CA produce moléculas de lipopolisacárido (LPS), que viajan a través del torrente sanguíneo hasta el cerebro y se adhieren al revestimiento de los vasos sanguíneos del cerebro, lo que facilita el desarrollo de lesiones. «Toda esta evidencia apuntó al microbioma como una causa de las lesiones en lugar de un efecto», dijo Awad.
Los investigadores también recolectaron sangre de varios pacientes con CA y utilizaron aprendizaje automático computacional avanzado para identificar la combinación de moléculas Señales asociadas a la enfermedad. Aquellos con CA tenían biomarcadores sanguíneos relacionados con LPS y moléculas inflamatorias significativamente diferentes. El resultado fue esencialmente una prueba inteligente y personalizada para cada paciente con CA. «Al observar las combinaciones de bacterias y los biomarcadores sanguíneos, pudimos medir cuán agresiva era la enfermedad en cada paciente», dijo Sean Polster, MD, residente de neurocirugía en UChicago Medicine y primer autor del artículo. Polster pasó dos años de su residencia en neurocirugía coordinando el estudio entre las diferentes instituciones.
Los investigadores están comenzando a pensar en cómo estos resultados afectan el tratamiento. Estudios anteriores en ratones mostraron que aquellos alimentados con emulsionantes, que a menudo se usan como conservantes en los alimentos procesados, tenían más sangrado en el cerebro, probablemente debido a la forma en que interrumpieron la red bacteriana del intestino. Los investigadores ahora les dicen a los pacientes que eviten estos conservantes.
Aunque los antibióticos y los probióticos pueden parecer cursos de tratamiento naturales, podrían cambiar el equilibrio bacteriano de manera que conduzcan a problemas mayores. «Esto es más complicado de lo que parece», dijo Awad. Sin embargo, les dice a los pacientes con CA que tienen infecciones causadas por bacterias gramnegativas (como infecciones del tracto urinario o prostatitis) que las traten de inmediato para evitar más lesiones cerebrales potenciales.
Los investigadores también están investigando si esta conexión microbioma-cerebro puede examinarse en otras enfermedades. Ya demostraron que los mismos genes y biomarcadores involucrados en la CA también están activos en el cerebro humano a medida que envejecemos. «Los pacientes tienen muchas esperanzas de que estemos trabajando en esto», dijo Polster.
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Los investigadores conectan las lesiones de los vasos sanguíneos del cerebro con las bacterias intestinales Más información: «El microbioma permisivo caracteriza a los sujetos humanos con una enfermedad neurovascular angioma cavernoso», Nature Communications (2020). Información de la revista: Nature Communications
Proporcionado por el Centro Médico de la Universidad de Chicago Cita: Un estudio muestra que los pacientes con enfermedad cerebral hemorrágica tienen microbiomas intestinales desordenados (27 de mayo de 2020) recuperados 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-05-patients-hemorrhagic-brain-disease-disordered.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.