Un microbioma saludable construye un sistema inmunológico fuerte que podría ayudar a derrotar al COVID-19

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Puede que no lo sepas, pero tienes un ejército de microbios viviendo dentro de ti que son esenciales para luchar frente a las amenazas, incluido el virus que causa el COVID-19.

En las últimas dos décadas, los científicos han descubierto que nuestros cuerpos albergan más células bacterianas que humanas. Esta comunidad de bacterias que vive dentro y sobre nosotros, llamada microbiomera, se asemeja a una empresa, en la que cada especie de microbio realiza trabajos especializados, pero todos trabajan para mantenernos saludables. En el intestino, las bacterias equilibran la respuesta inmunitaria contra los patógenos. Estas bacterias aseguran que la respuesta inmune sea efectiva pero no tan violenta como para causar daños colaterales al huésped.

Las bacterias en nuestros intestinos pueden provocar una respuesta inmunitaria eficaz contra los virus que no solo infectan el intestino, como el norovirus y el rotavirus, sino también los que infectan los pulmones, como el virus de la gripe. Los microbios intestinales beneficiosos hacen esto ordenando a las células inmunitarias especializadas que produzcan potentes proteínas antivirales que finalmente eliminan las infecciones virales. Y el cuerpo de una persona que carece de estas bacterias intestinales beneficiosas no tendrá una respuesta inmune tan fuerte a los virus invasores. Como resultado, las infecciones pueden pasar desapercibidas y afectar la salud.

Soy un microbiólogo fascinado por las formas en que las bacterias dan forma a la salud humana. Un enfoque importante de mi investigación es descubrir cómo las bacterias beneficiosas que pueblan nuestros intestinos combaten enfermedades e infecciones. Mi trabajo más reciente se centra en el vínculo entre un microbio en particular y la gravedad de la COVID-19 en los pacientes. Mi objetivo final es descubrir cómo mejorar el microbioma intestinal con la dieta para provocar una respuesta inmune fuerte no solo para el SARS-CoV-2 sino para todos los patógenos.

¿Cómo lo mantienen saludable las bacterias residentes?

Nuestra defensa inmunológica es parte de una respuesta biológica compleja contra patógenos dañinos, como virus o bacterias. Sin embargo, debido a que nuestros cuerpos están habitados por billones de bacterias, virus y hongos, en su mayoría beneficiosos, la activación de nuestra respuesta inmunitaria está estrictamente regulada para distinguir entre microbios dañinos y útiles.

Nuestras bacterias son compañeros espectaculares que ayudan diligentemente a preparar nuestro defensas del sistema inmunitario para combatir infecciones. Un estudio seminal encontró que los ratones tratados con antibióticos que eliminan las bacterias en el intestino exhibieron una respuesta inmune alterada. Estos animales tenían recuentos bajos de glóbulos blancos que combaten los virus, respuestas de anticuerpos débiles y una producción deficiente de una proteína que es vital para combatir la infección viral y modular la respuesta inmunitaria.

En otro estudio, se alimentó a ratones con bacterias Lactobacillus, comúnmente utilizadas como probióticos en alimentos fermentados. Estos microbios redujeron la gravedad de la infección gripal. Los ratones tratados con Lactobacillus no perdieron peso y solo sufrieron un daño pulmonar leve en comparación con los ratones no tratados. De manera similar, otros han encontrado que el tratamiento de ratones con Lactobacillus protege contra diferentes subtipos del virus de la influenza y el virus sincitial respiratorio humano, la principal causa de bronquiolitis viral y neumonía en niños.

Enfermedad crónica y microbios

Los pacientes con enfermedades crónicas, como diabetes tipo 2, obesidad y enfermedades cardiovasculares, muestran un sistema inmunitario hiperactivo que no reconoce un estímulo inofensivo y está relacionado con un microbioma intestinal alterado.

En estas enfermedades crónicas, el microbioma intestinal carece de bacterias que activen las células inmunitarias que bloquean la respuesta contra bacterias inofensivas en nuestros intestinos. Tal alteración del microbioma intestinal también se observa en bebés nacidos por cesárea, personas que consumen una dieta deficiente y ancianos.

En los EE. UU., 117 millones de personas, aproximadamente la mitad de la población adulta, padece diabetes tipo 2, obesidad, enfermedades cardiovasculares o una combinación de ellas. Eso sugiere que la mitad de los adultos estadounidenses tienen un ejército de microbiomas defectuoso.

La investigación en mi laboratorio se enfoca en identificar las bacterias intestinales que son fundamentales para crear un sistema inmunitario equilibrado, que combate las infecciones bacterianas y virales que amenazan la vida, mientras tolerar las bacterias beneficiosas dentro y sobre nosotros.

Dado que la dieta afecta la diversidad de bacterias en el intestino, mis estudios de laboratorio muestran cómo la dieta puede usarse como terapia para enfermedades crónicas. Usando diferentes alimentos, las personas pueden cambiar su microbioma intestinal a uno que estimule una respuesta inmune saludable.

Una fracción de los pacientes infectados con SARS-CoV-2, el virus que causa la enfermedad COVID-19, desarrollan complicaciones graves que requieren hospitalización en unidades de cuidados intensivos. ¿Qué tienen en común muchos de esos pacientes? La vejez y las enfermedades crónicas relacionadas con la dieta, como la obesidad, la diabetes tipo 2 y las enfermedades cardiovasculares.

Las personas negras y latinas se ven afectadas de manera desproporcionada por la obesidad, la diabetes tipo 2 y las enfermedades cardiovasculares, todas las cuales están relacionadas con la mala nutrición. Así, no es casualidad que estos colectivos hayan sufrido más muertes por COVID-19 en comparación con los blancos. Este es el caso no solo en los Estados Unidos sino también en Gran Bretaña.

Descubriendo microbios que predicen la gravedad de la COVID-19

La pandemia de la COVID-19 me inspiró a cambiar mi investigación y explorar el papel del microbioma intestinal en la respuesta inmunitaria demasiado agresiva contra el SARS -Infección por CoV-2.

Mis colegas y yo hemos planteado la hipótesis de que los pacientes críticos con SARS-CoV-2 con afecciones como obesidad, diabetes tipo 2 y enfermedades cardiovasculares presentan un microbioma intestinal alterado que agrava el síndrome de dificultad respiratoria aguda.

Se cree que el síndrome de dificultad respiratoria aguda, una lesión pulmonar potencialmente mortal, en pacientes con SARS-CoV-2 se desarrolla a partir de una reacción exagerada fatal de la respuesta inmunitaria llamada tormenta de citocinas que provoca una avalancha incontrolada de células inmunitarias en los pulmones. En estos pacientes, su propia respuesta inmunitaria inflamatoria descontrolada, en lugar del virus en sí, causa la lesión pulmonar grave y fallas multiorgánicas que conducen a la muerte.

Varios estudios descritos en una revisión reciente han identificado un microbioma intestinal alterado en pacientes con COVID-19. Sin embargo, falta la identificación de bacterias específicas dentro del microbioma que podrían predecir la gravedad de COVID-19.

Para abordar esta pregunta, mis colegas y yo reclutamos pacientes hospitalizados con COVID-19 con síntomas graves y moderados. Recolectamos muestras de heces y saliva para determinar si las bacterias dentro del microbioma intestinal y oral podrían predecir la gravedad de COVID-19. La identificación de marcadores de microbioma que puedan predecir los resultados clínicos de la enfermedad de COVID-19 es clave para ayudar a priorizar a los pacientes que necesitan tratamiento urgente.

Demostramos, en un artículo que aún no ha sido revisado por pares, que la composición del microbioma intestinal es el predictor más fuerte de la gravedad de la COVID-19 en comparación con las características clínicas del paciente que comúnmente se usan para hacerlo. Específicamente, identificamos que la presencia de una bacteria en las heces llamada Enterococcus faecalis era un predictor robusto de la gravedad de la COVID-19. No es sorprendente que Enterococcus faecalis se haya asociado con inflamación crónica.

El Enterococcus faecalis recolectado de las heces se puede cultivar fuera del cuerpo en laboratorios clínicos. Por lo tanto, una prueba de E. faecalis podría ser una forma rentable, rápida y relativamente fácil de identificar a los pacientes que probablemente requieran más atención de apoyo e intervenciones terapéuticas para mejorar sus posibilidades de supervivencia.

Pero es Aún no está claro a partir de nuestra investigación cuál es la contribución del microbioma alterado en la respuesta inmune a la infección por SARS-CoV-2. Un estudio reciente ha demostrado que la infección por SARS-CoV-2 desencadena un desequilibrio en las células inmunitarias llamadas células T reguladoras que son fundamentales para el equilibrio inmunitario.

Las bacterias del microbioma intestinal son responsables de la activación adecuada de esas células T -Células reguladoras. Por lo tanto, los investigadores como yo necesitan tomar muestras repetidas de heces, saliva y sangre del paciente durante un período de tiempo más largo para aprender cómo el microbioma alterado observado en pacientes con COVID-19 puede modular la gravedad de la enfermedad de COVID-19, tal vez alterando el desarrollo de la T- células reguladoras.

Como científica latina que investiga las interacciones entre la dieta, el microbioma y la inmunidad, debo enfatizar la importancia de mejores políticas para mejorar el acceso a alimentos saludables, lo que conduce a un microbioma más saludable. También es importante diseñar intervenciones dietéticas culturalmente sensibles para las comunidades negras y latinas. Si bien es posible que una dieta de buena calidad no prevenga la infección por SARS-CoV-2, puede tratar las afecciones subyacentes relacionadas con su gravedad.

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Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.

Cita: Un microbioma saludable construye un sistema inmunológico fuerte que podría ayudar a derrotar al COVID-19 (25 de enero de 2021) consultado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021 -01-healthy-microbiome-strong-immune-defeat.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.