ARRIBA: Una secci\u00f3n del colon distal de un rat\u00f3n que muestra el contenido luminal con bacterias en magenta, el revestimiento mucoso en verde y la barrera de c\u00e9lulas epiteliales del intestino en azul Charlotte Clayton, Tropini Laboratorio <\/p>\n
Diseccionar los intestinos de los wombats no es la forma m\u00e1s f\u00e1cil de hacerse una idea de lo que sucede con sus microbiomas intestinales, pero eso es lo que el postdoctorado de la Universidad de Adelaide Raphael Eisenhofer y sus colegas hicieron para un estudio reciente. Recolectar heces habr\u00eda sido m\u00e1s f\u00e1cil, particularmente para especies en peligro de extinci\u00f3n como los wombats, pero los investigadores quer\u00edan m\u00e1s informaci\u00f3n de la que pod\u00edan obtener de una muestra de heces.<\/p>\n
Hemos estado usando heces durante bastante tiempo porque son muy f\u00e1ciles de obtener, pero lo que sabemos sobre la ecolog\u00eda microbiana se trata de la ubicaci\u00f3n donde los microbios se encuentran en la interfaz del hu\u00e9sped, explica Eisenhofer. <\/em><\/p>\n \u00c9l y sus coautores caracterizaron la biogeograf\u00eda microbiana, o la informaci\u00f3n espacial sobre qu\u00e9 microbios est\u00e1n presentes y d\u00f3nde, de los tractos gastrointestinales (GI) de un wombat de nariz descubierta (Vombatus ursinus<\/em>) y un wombat de nariz peluda del sur (Lasiorhinus latifrons<\/em>). Eisenhofer reconoce las limitaciones de usar solo dos wombats, pero aun as\u00ed el equipo encontr\u00f3 algunas sorpresas.<\/p>\n Por ejemplo, en ambos animales, el extremo distal del colon cerca del ano comparti\u00f3 menos del 20 por ciento de las especies microbianas del extremo proximal cerca del intestino delgado. Hubiera pensado que habr\u00eda una superposici\u00f3n mucho mayor all\u00ed, dice Eisenhofer. Y las comunidades encontradas en cada uno de los dos puntos proximales de los animales eran m\u00e1s similares entre s\u00ed que a las comunidades en el colon distal del mismo animal.<\/p>\n Sus hallazgos se suman a un creciente cuerpo de trabajo de los cient\u00edficos. a quienes no solo les preocupa qu\u00e9 microbios est\u00e1n presentes en el intestino, sino tambi\u00e9n d\u00f3nde est\u00e1n esos microbios y con qu\u00e9 c\u00e9lulas hu\u00e9sped y otros microorganismos interact\u00faan. Las diferencias identificadas hasta ahora en las comunidades microbianas del intestino indican que la biogeograf\u00eda microbiana puede tener consecuencias funcionales. Estas revelaciones tambi\u00e9n sugieren que los estudios de microbioma basados solo en muestras fecales pueden generar una imagen incompleta de las comunidades dentro del intestino.<\/p>\n Si los investigadores quisieran investigar la biodiversidad de un ecosistema fluvial, pero lo hicieran observando solo el animales al final del r\u00edo, se perder\u00edan todo lo que sucede r\u00edo arriba, explica Carolina Tropini, quien estudia microbiota intestinal en la Universidad de Columbia Brit\u00e1nica en Canad\u00e1. En el campo del microbioma, estamos tratando de describir un entorno incre\u00edblemente complejo simplemente tomando muestras de heces, y las heces son realmente lo que sale del r\u00edo, dice ella. Y en la pr\u00e1ctica, todas las cosas biol\u00f3gicamente interesantes no suceden al final del r\u00edo.<\/p>\n Un wombat de nariz peluda del sur (Lasiorhinus latifrons<\/em>) en AustraliaRaphael Eisenhofer<\/p>\n Un ejemplo del desajuste entre la informaci\u00f3n obtenida de las heces y lo que realmente sucede dentro del intestino proviene de un estudio publicado en 2019. Los autores evaluaron microbios miembros de la comunidad de criptas intestinales y de vaginaciones de la pared intestinal en personas con colon saludable y aquellas con c\u00e1ncer colorrectal. Adem\u00e1s de las diferencias en los microbios en los sitios tumorales y sanos, el equipo encontr\u00f3 que alrededor de un tercio de las especies presentes en las criptas sanas provienen del phylum Proteobacteria <\/em> (desde entonces renombrado Pseudomonadota<\/em>) , <\/em>sin embargo, este filo representa solo alrededor del 1 por ciento de las especies que normalmente se encuentran en las heces.<\/p>\n Una cosa que las personas que estudiaron la ecolog\u00eda de los r\u00edos siempre apreciaron fue [que] lo que sucede r\u00edo arriba a menudo puede afectar lo que est\u00e1 aguas abajo, dice Gregory Donaldson, un postdoctorado que estudia la influencia del sistema inmunol\u00f3gico en los microbios comensales en la Universidad Rockefeller. Es posible que puedas medir eso, pero en realidad no vas a entender por qu\u00e9 el r\u00edo es como es a menos que vayas r\u00edo arriba y averig\u00fces qu\u00e9 est\u00e1 pasando all\u00ed.<\/p>\n Para descubrir la informaci\u00f3n que falta en las heces muestras, Tropini y sus colaboradores visualizan y analizan los microbios presentes en el intestino lo m\u00e1s cerca posible del tiempo real. El principal desaf\u00edo es que es dif\u00edcil mirar dentro de un lugar tan protegido como el intestino, explica. Por lo general, es necesario sacrificar modelos animales, mientras que para los humanos, se necesitan biopsias de diferentes puntos en el tracto GI para examinar esos tejidos y sus microbios asociados. Pero la preparaci\u00f3n para las biopsias generalmente incluye un r\u00e9gimen de laxantes que limpia el tracto GI y es probable que sesgue los resultados. Seg\u00fan Tropini, es el equivalente a un tornado rugiendo r\u00edo abajo.<\/p>\n Si bien Tropini ha tenido \u00e9xito en el desarrollo de t\u00e9cnicas que mantienen intacta la capa de moco y la microbiota de las muestras del tracto GI para obtener im\u00e1genes sin necesidad de laxantes, estas Ella tambi\u00e9n est\u00e1 entusiasmada con el uso de microfluidos para simular el entorno del intestino y capturar la din\u00e1mica en tiempo real de su biogeograf\u00eda. Estos llamados dispositivos gut-on-a-chip permiten a los investigadores sembrar c\u00e9lulas epiteliales humanas o de rat\u00f3n en un chip transparente, donde producen moco y luego introducen bacterias para observar c\u00f3mo los microbios interact\u00faan con las c\u00e9lulas intestinales. El grupo Donald Ingbers del Instituto Wyss de la Universidad de Harvard ha utilizado el m\u00e9todo para cultivar con \u00e9xito microbios y c\u00e9lulas intestinales humanas en chips similares durante varios d\u00edas.<\/p>\n Es definitivamente un modelo muy reducido, admite Tropini, pero si, por ejemplo, est\u00e1 tratando de modelar el impacto del cambio en el flujo dentro del intestino y c\u00f3mo eso afecta la uni\u00f3n bacteriana, debe hacerlo observando en tiempo real. Tomar una biopsia o diseccionar el tracto gastrointestinal de un animal, por otro lado, solo proporciona una instant\u00e1nea \u00fanica en el tiempo. Otra ventaja de las estrategias de cultivo basadas en chips es que es posible introducir gradientes de ox\u00edgeno que permitan que tanto los microbios anaer\u00f3bicos como los aer\u00f3bicos crezcan como lo har\u00edan en el intestino, inform\u00f3 el grupo de Ingbers.<\/p>\n Adem\u00e1s de los factores f\u00edsicos que afectan a los microbios residentes, los microbios mismos se influyen entre s\u00ed. Para obtener m\u00e1s informaci\u00f3n sobre estas relaciones, la bi\u00f3loga evolutiva Corrie Moreau de la Universidad de Cornell y su grupo evaluaron la presencia microbiana en las cuatro regiones del intestino en varias especies de hormigas tortuga (g\u00e9nero Cephalotes<\/em>). <\/em><\/p>\n <\/em>Cephalotes atratus <\/em>es una de las especies m\u00e1s comunes de hormigas tortuga. Corrie Morreau<\/p>\n Observando los microbios presentes en las heces, ella dice, te da una instant\u00e1nea de todo lo que est\u00e1 pasando, pero no puedes descifrar: \u00bfTienes alg\u00fan tipo de bacteria que floreci\u00f3 en el lugar equivocado? \u00bfTienen guerras ocurriendo entre linajes? En las hormigas, en realidad entramos con pinzas de relojero bajo un microscopio y diseccionamos cuidadosamente todos y cada uno de los compartimentos del intestino para obtener una imagen de cu\u00e1les son las bacterias asociadas con \u00e9l a lo largo del tracto digestivo.<\/p>\n Moreau y sus colegas descubrieron que el intestino medio estaba dominado por un solo grupo de bacterias, mientras que el intestino posterior presentaba una comunidad m\u00e1s diversa. Cuando los investigadores observaron los genomas bacterianos en los dos lugares, encontraron que los microbios que viv\u00edan aislados en el intestino medio hab\u00edan perdido todos los genes para la guerra con otras bacterias. En contraste, las bacterias en el intestino posterior se aferraron a los genes para producir antibi\u00f3ticos, que son necesarios para defender su espacio contra otros microbios. Los hallazgos indican que existe cierta presi\u00f3n por la mejor posici\u00f3n dentro de ese compartimento, explica Moreau, algo que tambi\u00e9n podr\u00eda afectar al hu\u00e9sped.<\/p>\n Para observar a\u00fan m\u00e1s de cerca los vecindarios microbianos en el intestino, Harris Wang del Centro M\u00e9dico de la Universidad de Columbia y sus colegas han desarrollado una t\u00e9cnica de secuenciaci\u00f3n inspirada en m\u00e9todos utilizados en ecolog\u00eda. \u00bfC\u00f3mo se estudia la organizaci\u00f3n espacial dentro de un bosque? Es realmente dif\u00edcil porque hay muchos \u00e1rboles, muchos arbustos y muchos animales, y no puedes contarlos todos, explica Wang. As\u00ed que se amuralla una peque\u00f1a parcela [y se utilizan las herramientas anal\u00edticas existentes] para estudiar las diferencias entre estas parcelas. <\/p>\n El grupo de Wang inmoviliza muestras gastrointestinales o fecales en gel para bloquear sus arreglos espaciales en su lugar, luego se fractura el gel en parcelas diminutas de unas 30 micras de di\u00e1metro y etiqueta el ADN de cada parcela con un c\u00f3digo de barras \u00fanico. Despu\u00e9s de la secuenciaci\u00f3n, pueden recrear un mapa de qu\u00e9 microbios est\u00e1n presentes, d\u00f3nde y qui\u00e9nes son sus vecinos. En el tracto GI del rat\u00f3n, encontraron que las especies microbianas tienen diferentes vecinos dependiendo de d\u00f3nde se encuentren en el intestino. Y cuando los investigadores cambiaron a los ratones de una dieta baja en grasas a una rica en grasas, no solo cambi\u00f3 la composici\u00f3n microbiana en el intestino, sino que la organizaci\u00f3n espacial de los microbios tambi\u00e9n cambi\u00f3 de tal manera que las bacterias ten\u00edan vecinos m\u00e1s diversos en los ratones despu\u00e9s de la dieta. cambio.<\/p>\n Comprender los vecindarios y las relaciones microbianas, dice Harris, es clave para lo que creo que es la pr\u00f3xima generaci\u00f3n de una mejor comprensi\u00f3n de la microbiota y c\u00f3mo podr\u00edan contribuir a todos los tipos de beneficios en los que estaban interesados. <\/p>\n Las c\u00e9lulas hu\u00e9sped son otro conjunto de vecinos microbianos que los investigadores que trabajan en biogeograf\u00eda no pueden ignorar. En un estudio publicado en enero, por ejemplo, los autores demostraron que los ratones con c\u00e9lulas inmunitarias agotadas ten\u00edan una microbiota m\u00e1s diversa y una distribuci\u00f3n uniforme de microbios en las regiones del intestino en comparaci\u00f3n con aquellos con sistemas inmunitarios normales.<\/p>\n Eso El tira y afloja entre los microbios y el hu\u00e9sped ha sido el enfoque de Donaldson desde que era estudiante de posgrado con Sarkis Mazmanian en Caltech. Donaldson, Mazmanian y sus colegas descubrieron que los microbios comensales utilizan la inmunoglobulina A (IgA), un anticuerpo del hu\u00e9sped que se encuentra en la mucosidad, para colonizar el intestino. Por el contrario, la IgA dificulta que los organismos pat\u00f3genos se afiancen en el tracto GI.<\/p>\n Los investigadores tambi\u00e9n demostraron que, en el colon de ratones libres de g\u00e9rmenes, el microbio comensal humano Bacteroides fragilis  ;<\/em>cambia su expresi\u00f3n g\u00e9nica en funci\u00f3n de si est\u00e1 cerca del epitelio del hu\u00e9sped, dentro de la luz intestinal o en la mucosidad. Estos hallazgos y otros apuntan a la relaci\u00f3n bidireccional entre el hu\u00e9sped y los microbios, pero esa bidireccionalidad es algo que hace que el estudio de estas interacciones sea tan desafiante, dice Donaldson. No siempre est\u00e1 claro si los microbios dirigen el comportamiento de la c\u00e9lula hu\u00e9sped o si las c\u00e9lulas hu\u00e9sped dictan d\u00f3nde pueden estar los microbios y qu\u00e9 hacen.<\/p>\n Seg\u00fan Mazmanian, los investigadores que estudian el microbioma se han vuelto buenos en el uso de la secuenciaci\u00f3n del ADN para perfilar a los miembros de la comunidad microbiana. La parte de secuenciaci\u00f3n es bastante sencilla, explica. Lo que no creo que hagamos bien como campo. . . es comprender lo que hacen los organismos cuando est\u00e1n all\u00ed. \u00bfQu\u00e9 productos est\u00e1n haciendo? \u00bfQu\u00e9 genes est\u00e1n activando? \u00bfC\u00f3mo interact\u00faan con las c\u00e9lulas, ya sean c\u00e9lulas epiteliales, c\u00e9lulas inmunitarias o neuronas en el intestino?<\/p>\n Independientemente de si los investigadores est\u00e1n examinando vecindarios microbianos de 30 micras u obteniendo una idea sobre la biogeograf\u00eda a lo largo de todo el intestino, uno Una de las principales preguntas abiertas, seg\u00fan Moreau, es si la orientaci\u00f3n de esas bacterias a lo largo del tracto digestivo afecta o no la salud del hu\u00e9sped. El siguiente paso, explica, ser\u00e1 desmenuzar esas interacciones a peque\u00f1a escala y averiguar si reorganizar la biogeograf\u00eda cambia los resultados de salud.<\/p>\n Si es as\u00ed, la biogeograf\u00eda podr\u00eda tener implicaciones importantes para el uso de tratamientos como la eliminaci\u00f3n de heces fecales. trasplantes y antibi\u00f3ticos. Cuando se intenta introducir comunidades microbianas en el intestino, como en el tratamiento de C. difficile<\/em>, la organizaci\u00f3n espacial podr\u00eda ser un factor importante, explica Wang. Si los microbios comensales normalmente existen en alg\u00fan vecindario microbiano que es muy estable y robusto, tal vez lo que realmente se necesita para mover es todo ese vecindario, y no est\u00e1 claro si los trasplantes fecales logran esto, dice. Y debido a que los antibi\u00f3ticos matan m\u00e1s microbios que solo los pat\u00f3genos a los que est\u00e1n destinados, los medicamentos pueden afectar la capacidad de supervivencia de las cepas vecinas. Es importante entender, dice Wang, la interconexi\u00f3n de estas comunidades a trav\u00e9s del espacio y c\u00f3mo los diferentes tipos de cambios ambientales alteran eso.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" ARRIBA: Una secci\u00f3n del colon distal de un rat\u00f3n que muestra el contenido luminal con bacterias en magenta, el revestimiento mucoso en verde y la barrera de c\u00e9lulas epiteliales del intestino en azul Charlotte Clayton, Tropini Laboratorio Diseccionar los intestinos de los wombats no es la forma m\u00e1s f\u00e1cil de hacerse una idea de lo … Continuar leyendo \u00abMapeo de los vecindarios del microbioma intestinal\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-37857","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/37857","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=37857"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/37857\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=37857"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=37857"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=37857"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}M\u00e1s all\u00e1 de las muestras de heces<\/strong><\/h3>\n
Ver \u00f3rganos en chips<\/h3>\n
Comprender las relaciones entre vecinos<\/strong><\/h2>\n