MADRID, 18 Ago. (EUROPA PRESS) -
Una nueva investigación ha revelado que el microbioma no solo desempeña un papel de apoyo en la inmunidad, el metabolismo, la digestión y la lucha contra las "bacterias malas" que intentan invadir nuestro organismo sino puede no ser siempre protector e incluso aumentar el riesgo y la gravedad del VIH y el virus de Epstein-Barr VEB), según publican sus autores en la revista 'Nature Biotechnology'.
Utilizando por primera vez un modelo animal de precisión sin microbioma (sin gérmenes), los investigadores han demostrado que el microbioma tiene un impacto significativo en la adquisición de la infección por el virus de Epstein-Barr (VEB) y el virus de la inmunodeficiencia humana-1 (VIH) y desempeña un papel en el curso de la enfermedad.
"Estos hallazgos ofrecen la primera prueba directa de que la microbiota residente puede tener un impacto significativo en el establecimiento y la patología de la infección por dos patógenos específicos humanos diferentes", afirma Angela Wahl, profesora adjunta de la División de Enfermedades Infecciosas del Departamento de Medicina de la Universidad de Carolina del Norte (UNC).
Esta investigación se llevó a cabo en colaboración con científicos del Centro Internacional para el Avance de la Ciencia Traslacional de la UNC y de la División de Gastroenterología y Hepatología de la Facultad de Medicina de la UNC.
Para llevar a cabo el descubrimiento, Wahl y su coleg J. Victor Garcia necesitaron crear un modelo de ratón "humanizado" que imitara el sistema inmunitario humano. Una vez expuestos a un virus, los modelos humanizados pueden replicar el virus como un humano y podrían utilizarse para el estudio.
Pero los investigadores comparar un modelo de ratón humanizado convencional con otro sin microbioma (libre de gérmenes). Esto significaba que necesitaban crear un modelo de ratón humanizado y libre de bacterias, el primero de su clase.
Wahl, experto en el desarrollo de modelos in vivo de patógenos humanos, y el doctor Morgan Chateau, antiguo estudiante de posgrado de la UNC, tenían que encontrar la forma de humanizar a los animales sin que entraran en contacto con ningún germen, incluidos los que viven en los alimentos, la piel, el aire o cualquier otro lugar del entorno exterior.
Para ello utilizaron una cámara de aislamiento quirúrgico hecha a medida, que es básicamente una "gran burbuja estéril" con guanteras especializadas y un microscopio.
"Esto no se había hecho nunca --explica Wahl, que también es director adjunto del Centro Internacional para el Avance de la Ciencia Traslacional de la UNC--. Humanizamos a los ratones e hicimos nuestros experimentos de exposición viral en condiciones estrictas de ausencia de gérmenes. Técnicamente, fue todo un reto".
El VIH es un retrovirus que infecta principalmente a las células T CD4+ humanas y se adquiere sobre todo a través del tracto gastrointestinal. La exposición rectal, por ejemplo, en hombres que mantienen relaciones sexuales con otros hombres representa más de la mitad de las nuevas infecciones por VIH. La lactancia materna es un ejemplo de exposición oral que también puede transmitir el VIH a los lactantes.
El doctor Wenbo Yao, coautor del estudio, descubrió que la adquisición del VIH por vía rectal era un 200% mayor en animales colonizados con microbioma residente que en animales libres de gérmenes. Del mismo modo, la adquisición oral del VIH fue un 300% mayor en los animales colonizados con microbiota residente en comparación con los animales sin gérmenes.
Los investigadores también observaron que los animales colonizados con microbiota residente presentaban niveles de ARN del VIH hasta 34 veces superiores en plasma y más de 1.000 veces superiores en tejidos que los ratones libres de gérmenes.
El coautor, el doctor R. Balfour Sartor, Catedrático Distinguido de Medicina Margaret y Lorimer W. Midget de la División de Gastroenterología y Hepatología y del Departamento de Microbiología e Inmunología, afirma que sus innovadores hallazgos sobre el VIH pueden servir en última instancia de base para que otros médicos e investigadores desarrollen nuevos enfoques clínicos y terapias.
"Estos hallazgos abren una puerta totalmente nueva --asegura Sartor, que también dirige el Centro Nacional de Recursos para Roedores Gnotobióticos, del que proceden los ratones libres de gérmenes--. ¿Sería posible alterar la microbiota intestinal, disminuyendo las bacterias, hongos y virus que podrían aumentar la expansión de la infección por VIH? O, a la inversa, podríamos ayudar a los pacientes a crear una microbiota que impidiera esa expansión y pudiera trabajar en sinergia con los antivirales para eliminar el VIH".
A continuación, los investigadores realizaron comparaciones entre animales colonizados y libres de gérmenes, que revelaron que la presencia de microbiota residente aumentaba la frecuencia de células T CCR5+CD4+, que son el principal objetivo de la infección por VIH en todo el intestino.
Los resultados sugieren que el aumento de la adquisición y replicación del VIH se debe, al menos en parte, a una mayor densidad de células diana para la infección local tras la exposición oral o rectal al VIH.
"Se trata de un hallazgo de gran importancia --afirma Wahl--. Cada persona tiene una composición única de microbios que colonizan su intestino. En el futuro, será importante evaluar cómo esta diversidad entre las personas afecta a su riesgo de contraer el VIH y al curso posterior de la enfermedad".
Los hallazgos sobre el VEB también fueron importantes. El VEB es un herpesvirus ADN que infecta las células B y puede causar mononucleosis. Casi el 95% de la población adulta alberga una infección latente por VEB, pero en algunas personas con sistemas inmunitarios comprometidos, la infección por VEB puede influir en el desarrollo de ciertos tipos de cáncer, como el linfoma de Hodgkin, el linfoma no Hodgkin, el linfoma de Burkitt y el carcinoma nasofaríngeo.
Wahl y García descubrieron que los ratones con un microbioma normal expuestos al VEB desarrollaban grandes tumores macroscópicos en diversos órganos, como el bazo, el hígado, el riñón y el estómago. Estos tumores estaban prácticamente ausentes en los ratones libres de gérmenes infectados por el VEB.
Señalan que serán necesarios futuros estudios para evaluar el posible mecanismo o mecanismos que potencian la infección por el VEB y la tumorigénesis en presencia de microbiota residente.
"Teníamos dos patógenos humanos que son diferentes en todos los sentidos posibles", explica García, que es director del Centro Internacional para el Avance de la Ciencia Traslacional de la UNC, Investigador Oliver Smithies y profesor en los Departamentos de Medicina y Microbiología e Inmunología.
"El tipo de célula que infectan, el tipo de enfermedad que causan, el tipo de virus que son es completamente diferente --prosigue--. Sin embargo, el microbioma agrava la enfermedad que causa cada uno de esos virus".
Los investigadores tratarán ahora de precisar los factores que determinan si el microbioma interviene en la persistencia de las infecciones por VIH y VEB en todo el organismo y averiguar si el microbioma afecta también a otros patógenos específicos del ser humano.
Más concretamente, Wahl, García y Sartor quieren entender cómo contribuye el microbioma a las infecciones por VIH y VEB. También quieren identificar qué cepas microbianas específicas contribuyen a la capacidad de los virus para replicarse y causar enfermedades y, sobre todo, cuáles protegen al huésped de los virus.
"¿Influirá también el microbioma intestinal en la reactivación del virus del herpes simple, el herpes zóster y otros virus latentes que causan tumores? --se preguntan--. No lo sabemos, pero hay un historial bastante bueno de que los microbios pueden influir en ciertos patógenos bacterianos y fúngicos. Eso también puede ser algo a explorar".
