¿La manipulación del microbioma podría tratar las alergias alimentarias?
ARRIBA: EL PERSONAL CIENTÍFICO
La inmunóloga de la Universidad de Chicago Cathryn Nagler comenzó a sospechar que las bacterias residentes del cuerpo juegan un papel en las alergias alimentarias hace casi dos décadas. Un puñado de estudios de ratones libres de gérmenes en las décadas de 1980 y 1990 sugirieron que las bacterias en el intestino, o los compuestos que producen, como el lipopolisacárido (LPS), son importantes para enseñarle al sistema inmunitario a no reaccionar de forma exagerada a los alimentos que comemos. Pero fue un nuevo modelo de ratón de alergia al maní, desarrollado por investigadores de la Escuela de Medicina Mount Sinai en Nueva York en 2000, lo que realmente hizo que Nagler pensara si el microbioma intestinal podría estar involucrado en la forma en que los humanos responden a los antígenos dietéticos. /p>
La cepa de ratón que utilizaron, C3H/HeJ, portaba una mutación en el receptor tipo toll 4 (TLR4). Recientemente se ha demostrado que esta proteína media las respuestas inmunitarias desencadenadas por un antígeno bacteriano conocido como lipopolisacárido (LPS), y…
Nagler se preguntó si TLR4 y, específicamente, la propensión de ciertas bacterias intestinales a activarlo, era la clave para la tolerancia a los antígenos dietéticos. Efectivamente, cuando trató ratones con antibióticos de amplio espectro para agotar sus bacterias intestinales, incluso los animales con TLR4 de tipo salvaje tuvieron reacciones graves a los alérgenos alimentarios. Eso estableció un papel de la señalización de las bacterias en el intestino en la regulación de las respuestas a los alimentos, dice ella. Y todos los estudios que hemos realizado desde entonces, a lo largo de 15 años, se han basado en eso.
El hecho de que las alergias alimentarias hayan aumentado en las últimas décadas realmente nos implora que tratemos de averiguar cómo tanto como sea posible lo que podría estar contribuyendo a esto.
Supinda Bunyavanich, Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai
En estos días, hay pocas dudas de que las bacterias residentes del cuerpo tienen una gran influencia en cómo el sistema inmunológico responde a los alérgenos alimentarios. La investigación sobre las causas subyacentes de las alergias alimentarias ha florecido de manera paralela a la creciente prevalencia de las condiciones: se estima que el 6 % de los niños y hasta el 10 % de los adultos en los EE. UU. tienen alergia a algún alimento. Los científicos han identificado conexiones entre la composición microbiana de una persona y si esa persona tiene o no una alergia alimentaria. Las diferencias en el microbioma también ayudan a determinar qué niños superarán sus alergias alimentarias y cuáles no, señala Supinda Bunyavanich, médica científica de la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai. Por lo tanto, sugiere que existe un impacto de esta microbiota en los resultados clínicos.
Investigaciones posteriores en ratones han demostrado una relación causal entre el microbioma y las reacciones alérgicas a los alimentos. En enero, Nagler y sus colegas publicaron los resultados de un experimento en el que transfirieron muestras fecales de bebés humanos sanos y de bebés con alergia a la leche de vaca a ratones libres de gérmenes. Los animales de control que no recibieron un trasplante fecal, así como los ratones que recibieron muestras de los bebés alérgicos, se sensibilizaron a la proteína de la leche -lactoglobulina y desarrollaron una respuesta alérgica tras la exposición repetida a la proteína. Los ratones que habían recibido trasplantes de bebés sanos, por otro lado, toleraron el antígeno de la dieta sin ningún problema.
Al explorar los microbiomas de los ratones, los investigadores identificaron una especie bacteriana en particular, Anaerostipes caccae, que se redujo significativamente en roedores que demostraron una respuesta alérgica a la leche de vaca. El equipo también demostró que transferir esta especie a ratones libres de gérmenes es suficiente para proteger contra una respuesta alérgica a la leche de vaca, dice Nagler.
Las bacterias comensales (rojas) en el intestino delgado de ratones que recibieron trasplantes fecales de bebés que no son alérgicos a la proteína de la leche de vaca estaban protegidas de la sensibilización al alérgeno. UNIVERSIDAD DE CHICAGO
En junio, investigadores de Boston Childrens El hospital obtuvo resultados similares con un alérgeno diferente en un modelo de ratón diferente. El equipo descubrió que trasplantar material fecal de bebés humanos sanos a su propio modelo de ratón con alergia grave al huevo protegía a los animales contra la anafilaxia, mientras que un trasplante de materia fecal de bebés con alergias alimentarias no proporcionaba tal protección. Además, descubrieron que alimentar a los ratones alérgicos con un consorcio de especies de Clostridium o Bacteroides o incluso de la especie única Subdoligranulum variabile era suficiente para proporcionar protección. contra la alergia al huevo.
No son exactamente los mismos datos, pero parecen ser muy consistentes, dice la coautora del estudio Rima Rachid, investigadora clínica de Boston Childrens, sobre sus resultados y los del grupo de Nagler. Estamos muy contentos, porque la ciencia está siendo validada.
Los mecanismos que subyacen al efecto de las bacterias en la respuesta a los alérgenos alimentarios parecen ser multifacéticos. En un estudio reciente de Rachid, los investigadores encontraron que los microbios de alguna manera desencadenan la formación de un tipo de célula T reguladora llamada célula T huérfana del receptor gamma (RoR) relacionada con los retinoides. Si los investigadores eliminaron estas células T de su modelo de ratón, los animales tuvieron reacciones graves a la exposición al alérgeno, incluso después de los trasplantes de bacterias protectoras. Y un estudio publicado en mayo encontró que los ratones libres de gérmenes o tratados con antibióticos desarrollan un tipo diferente de célula T reguladora que causa un nivel elevado de inmunoglobulina E, un anticuerpo que se sabe que media en las reacciones alérgicas a los alimentos. Otro trabajo ha señalado un posible papel de los basófilos, células inmunitarias involucradas en las respuestas inflamatorias, y Nagler dice que ella y sus colegas todavía están trabajando en el papel de TLR4.
Mientras los investigadores continúan desenredando estos mecanismos, muchos científicos ya están interesados en las intervenciones de manipulación de microbiomas para prevenir o tratar las alergias alimentarias. Actualmente, el estándar de atención para tales condiciones simplemente implica evitar los antígenos culpables y estar preparado con un autoinyector de epinefrina (EpiPen) y un antihistamínico en caso de exposiciones accidentales. La inmunoterapia, en la que los pacientes están expuestos a dosis bajas y crecientes de un alérgeno con el tiempo, también se ha convertido recientemente en una opción, pero solo funciona para algunos pacientes, señala Rachid. Realmente existe una necesidad insatisfecha aquí para encontrar un mejor tratamiento para la alergia alimentaria.
Varios ensayos clínicos han probado los efectos de la suplementación con probióticos, con resultados prometedores pero mixtos. Cuando se trata de probióticos, hasta ahora los estudios realizados no son muy definitivos, dice Rachid. Vale la pena continuar con el enfoque, dice, y señala que ella y sus colegas esperan desarrollar probióticos basados en las especies bacterianas que identificaron recientemente como protectoras contra las alergias alimentarias. Al mismo tiempo, Rachid está supervisando el primer ensayo clínico de trasplante fecal para la alergia al maní. Es un enfoque muy interesante en el que estás tratando de cambiar todo el microbioma. Actualmente, los investigadores están evaluando a los posibles participantes del ensayo.
Hay un gran interés en esto, dice Bunyavanich, y agrega que algunos de sus colegas han creado empresas para hacer avanzar estos enfoques. El hecho de que las alergias alimentarias hayan aumentado en las últimas décadas realmente nos implora que tratemos de averiguar lo más posible qué podría estar contribuyendo a esto.
Jef Akst es el editor gerente de El científico. Envíele un correo electrónico a jef.akst@the-scientist.com.
Corrección (9 de julio): Esta historia se actualizó para corregir el tipo de alérgeno alimentario probado por Rima Rachid y colegas en el estudio descrito. Era huevo, no cacahuate. El científico lamenta el error.
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