¿Qué sucede con el microbioma intestinal después de tomar antibióticos?
ARRIBA: ISTOCK.COM, nadia_bormotova
El desarrollo de antibióticos fue un gran avance en la medicina. Pero si bien pueden salvar vidas, tienen un lado oscuro. Los microbios resistentes a los medicamentos fueron responsables de más de un millón de muertes en 2019, según un estudio publicado a principios de este año en The Lancet.
Además, un número creciente de Los estudios están descubriendo que incluso un ciclo corto de antibióticos puede alterar la composición de las especies bacterianas en el intestino. Estos cambios en la comunidad pueden ser profundos, ya que los microbiomas de algunas personas se asemejan taxonómicamente a los de los pacientes de la UCI en estado crítico después de tomar los medicamentos. Y los microbios que sobreviven al tratamiento tienden a portar genes de resistencia, lo que potencialmente permite que los patógenos adquieran los medios para evadir nuestras mejores armas farmacológicas.
En general, la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis patólogo y microbiólogo Gautam Dantas dice que los hallazgos son una advertencia de que tomar antimicrobianos es una apuesta cada vez que lo hace, incluso si está totalmente justificado.
Sondeo de microbiomas saludables
Uno de los trucos Uno de los aspectos del estudio de los efectos de los antibióticos es que los microbiomas intestinales de los pacientes a los que se les recetó ya están desordenados por otras razones, dice Dantas, especialmente entre las personas que han sido hospitalizadas. En tales casos, puede ser difícil separar los efectos de los antibióticos en el microbioma de las alteraciones relacionadas con la enfermedad. Así que los investigadores, incluidos Dantas y su colega, la especialista en enfermedades infecciosas Jennie Kwon, han recurrido a voluntarios sanos.
Mucha gente prescribe [antibióticos] pensando que hay muy poco daño, especialmente si es solo una píldora oral para una pareja. de días, dice Kwon. Nuestra pregunta era, ¿es eso cierto? Cuando le das a una persona sana un ciclo corto de antibióticos, ¿provoca eso alguna alteración en el microbioma intestinal?
El equipo reclutó a 20 voluntarios sanos y los dividió en cuatro grupos, cada uno de los cuales recibió un tratamiento diferente antibiótico o combinación de antibióticos durante cinco días. Los fármacos elegidos, levofloxacina, azitromicina, cefpodoxima y una combinación de azitromicina y cefpodoxima, a menudo se administran a pacientes con neumonía adquirida en la comunidad, aunque la afección a veces es viral. Las muestras fecales se recolectaron y analizaron antes, durante y después del curso de antibióticos, y la última muestra se tomó seis meses después del tratamiento. A partir de estas muestras, los investigadores registraron cómo cambió la diversidad taxonómica de bacterias en el intestino y cualquier fluctuación en el número de copias de los genes de resistencia.
Perturbación de Microbiomas intestinales en voluntarios sanos
Después de tomar antibióticos, la diversidad de microbios en los intestinos de voluntarios sanos disminuye drásticamente. ADAPTADO DE LA FIGURA 1C DE ANTHONY ET AL. CELL REP, 39:110649, 2022
Inmediatamente después de tomar antibióticos, la riqueza total y de especies cultivables disminuyó, según descubrió el equipo. Para la mayoría de los voluntarios, estas medidas volvieron a los valores de referencia después de dos meses, pero las especies presentes permanecieron cambiadas, señala Winston Anthony, candidato a doctorado en la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis, coautor de los Cell Reports. artículo que el equipo publicó el mes pasado anunciando los resultados. Esto significa que los antibióticos están reestructurando fundamentalmente el microbioma, dice.
En tres de los voluntarios sanos, que fueron asignados a diferentes grupos de tratamiento, el microbioma intestinal estaba especialmente perturbado. Continuaron teniendo una diversidad de microbiomas reducida incluso al final de los seis meses. Su microbioma intestinal se volvió más similar al de un paciente de la UCI que al de un individuo sano, dice Kwon. Aún así, notó que ellos y los demás participantes se sentían bien.
W. Joost Wiersinga, especialista en enfermedades infecciosas de la Universidad de Amsterdam que ha estudiado por separado los efectos de los antibióticos en personas sanas, le dice a The Scientist que el nuevo trabajo se suma a la evidencia de que los antibióticos pueden tener efectos perjudiciales importantes en el microbioma intestinal en adultos sanos.
De hecho, en el estudio de 2018 realizado por Wiersinga y colegas, voluntarios sanos que tomaron un curso de una semana de antibióticos de amplio espectro experimentaron una disminución de la diversidad del microbioma intestinal y un crecimiento excesivo de los géneros Streptococcus y Lactobacillus . Aunque estas bacterias se volvieron menos abundantes con el tiempo, la composición del microbioma de los participantes se mantuvo diferente de su estado inicial durante la duración del estudio, que fue de hasta 31 meses después de tomar antibióticos.
La cicatrización por antibióticos puede tener un impacto duradero en la resistencia
Además de inducir cambios en la composición del microbioma, los antibióticos parecen aumentar la prevalencia de genes de resistencia. En el estudio de Anthony et al., para tres de los cuatro antibióticos (todos menos la levofloxacina), hubo números relativos más altos de genes de resistencia a los antibióticos en las muestras tomadas seis meses después del tratamiento, un cambio que los autores llaman cicatrización por antibióticos.
Este aumento a largo plazo en los genes de resistencia es una idea notable para Francisco Guarner, investigador del sistema digestivo del Hospital Universitario Vall dHebron de Barcelona que no participó en el estudio. Describe el microbioma intestinal como un ecosistema perturbado por los antibióticos. Cuando tomas antibióticos, algunas bacterias en la red desaparecen [y] otras crecen demasiado, por lo que el equilibrio es diferente. En este nuevo equilibrio, lo que gana son bacterias que son más resistentes a los antibióticos.
Las bacterias intestinales que albergan genes de resistencia a los antibióticos pueden representar varias amenazas. Cuando las bacterias intestinales y los patógenos se mezclan, los genes de resistencia pueden transferirse, lo que permite que los patógenos adquieran resistencia. Un estudio publicado recientemente observó que los comensales intestinales resistentes pueden incluso degradar los antibióticos en el intestino, protegiendo a los patógenos de los efectos de los medicamentos. Más investigación, Kwon está investigando si algunas personas sanas en la comunidad pueden servir como reservorios de genes de resistencia, que potencialmente podrían transmitirse a otros.
¿Por qué los microbiomas de algunas personas responden de manera diferente a los antibióticos?
Aún no está claro por qué los microbios intestinales de algunas personas parecen verse especialmente alterados por los antibióticos. Existe una gran variación entre los individuos, señala Wiersinga, en cuanto a si los microbiomas de las personas se recuperan a sus estados iniciales y, de ser así, cuánto tiempo lleva.
Falta de recuperación del microbioma intestinal después de los antibióticos en algunos voluntarios sanos
Para algunos voluntarios supuestamente sanos, la diversidad de microbios intestinales se recupera mucho más lentamente, si es que se recupera. ADAPTADO DE LA FIGURA 5B DE ANTHONY ET AL. CELL REP, 39:110649, 2022
El estado del microbioma antes del tratamiento puede influir en eso, señala Anthony. En su estudio con Dantas y Kwon, los tres voluntarios cuyos microbiomas intestinales llegaron a parecerse a los de los pacientes de la UCI comenzaron con una diversidad de especies ligeramente menor. Anthony presenta varias hipótesis para explicar esta diferencia inicial, incluida la posibilidad de que hayan recibido rondas de antibióticos antes del estudio. Discernir la causa de las respuestas diferenciales a los antibióticos podría ayudar a refinar su uso, dice Kwon, aunque los estudios futuros deberán descubrir los factores microbianos y metabolómicos involucrados y determinar si tienen valor clínico predictivo.
En última instancia, Wiersinga ve los hallazgos acumulados como un recordatorio para que los médicos se lo piensen dos veces cuando recetamos antibióticos: ¿mi paciente realmente los necesita?
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