Las bacterias intestinales podrían influir sobre si los bebés sobreviven a las infecciones del sistema digestivo, sugiere una nueva investigación con ratones.

Cientos de miles de bebés en todo el mundo mueren cada año por infecciones que afectan sus sistemas digestivos, incluidos los causados ​​por la salmonela y E. coli bacterias. Millones más de niños se enferman.

La bacteria Clostridia proporcionan a los animales una protección clave contra las infecciones, además de ayudar a digerir los alimentos. Pero los datos muestran que los ratones recién nacidos más jóvenes no tienen Clostridia sin embargo, haciéndolos más vulnerables a la invasión de bacterias similares a las que enferman a tantos bebés humanos.

Los resultados, publicados en Ciencia:, podría apuntar a nuevos enfoques para proteger a los bebés humanos.

"Cualquier padre sabe que los recién nacidos son muy susceptibles a las infecciones en el primer año de vida, incluidas las infecciones intestinales o intestinales", dice Gabriel Núñez, autor principal del estudio y profesor de patología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Michigan. "Este trabajo sugiere que la falta de bacterias protectoras en la microbiota intestinal es un mecanismo para esa susceptibilidad, tal vez más que la edad del sistema inmune".

Ratones libres de gérmenes

Nunez y sus colegas, incluidos los co-primeros autores y becarios de investigación Yun-Gi Kim y Kei Sakamoto, comenzaron con una lista en blanco: ratones criados en un ambiente libre de gérmenes.

Sin sus propias bacterias intestinales naturales, los ratones ofrecieron una oportunidad única para ver los efectos de los microbios trasplantados de ratones normales de diferentes edades y para probar la vulnerabilidad a la infección. Los investigadores también utilizaron técnicas avanzadas de análisis de ADN para detectar los tipos y cantidades de bacterias en las entrañas del ratón.

La conclusión: en algún momento del período en torno al destete de los ratones de la leche materna a los alimentos sólidos, Clostridia las bacterias comienzan a crecer en el intestino y funcionan para prevenir el crecimiento de dos formas de bacterias que causan enfermedades.

El equipo de investigación utilizó ratones recién nacidos y ratones libres de gérmenes adultos y muestras de microbios intestinales extraídos de las heces de 4-day-old, 12-day-old, y 16-day-old ratones normales para los experimentos.

Descubrieron que las muestras de los ratones normales más viejos tenían la mayor diversidad de microbios intestinales, incluyendo Clostridia y Bacteroides no se observaron bacterias en los ratones más jóvenes que todavía obtenían su nutrición por completo de la leche materna.

En primer lugar, los investigadores dieron a los ratones libres de gérmenes un trasplante de bacterias de 4-day-old o 16-day-old ratones normales y luego los expusieron a una cepa de salmonella que puede infectar el intestino, pero no se extendió en todo el cuerpo. La mitad de los ratones que recibieron los microbios del día 4 murieron, pero ninguno de los que tenían 16-day-old microbios lo hizo.

Lo intentaron de nuevo con Citrobacter rodentium, una cepa de bacterias similar a la E. coli cepas que enferman a los humanos Ratones libres de gérmenes con microbios trasplantados de cuatro días se enfermaron y muchos murieron. Pero cuando los investigadores agregaron bacterias de ratones normales 16 de un día, la cantidad de C. rodentium en las agallas de los ratones supervivientes bajó.

A continuación, los investigadores observaron lo que sucedió con los ratones libres de gérmenes que recibieron microbios de un ratón recién nacido, pero con dosis adicionales de cualquiera Clostridia or Bacteroides bacterias añadidas. Expusieron grupos de estos ratones a C. rodentium y descubrió que solo los ratones administrados Clostridia fueron capaces de resistir las infecciones. Después de una semana, 90 porcentaje de los ratones que recibieron extra Clostridia, luego salmonela, seguían vivos, en comparación con 50 por ciento de los que no la habían recibido.

Gracias E. coli y la salmonela también afecta a los adultos, los investigadores probaron lo que sucedió cuando a los ratones adultos normales se les administró vancomicina, un antibiótico que mata selectivamente bacterias como Clostridia y Bacteroides. Ambos C. rodentium y salmonela floreció en estos entornos.

Defensa adicional

Para ver qué papel jugó el propio sistema inmune del cuerpo en la lucha contra la infección en comparación con los microbios intestinales, el equipo también estudió dos cepas de ratones que tienen sistemas inmunológicos deteriorados. Criados en un ambiente libre de gérmenes y luego sometidos a un trasplante de microbios intestinales de un ratón normal de cuatro días, estos ratones aún podían resistir la infección por salmonela sin ayuda de su sistema inmunitario, pero solo cuando habían recibido una dosis. de agregado Clostridia de antemano.

Finalmente, los investigadores analizaron el impacto del agregado de succinato -una sal que las bacterias amantes del oxígeno en el intestino producen como subproducto- en el agua potable de ratones libres de gérmenes con microbios de cuatro días que habían recibido extra Clostridia.

Estos ratones lucharon contra la infección por salmonela incluso mejor, lo que sugiere que el anaeróbico Clostridia se alimenta de los productos de desecho de las bacterias aeróbicas que florecen en las entrañas de los recién nacidos.

Núñez y sus colegas están trabajando en nuevas investigaciones sobre el papel de Clostridia en la defensa contra las infecciones intestinales. Quieren determinar qué cepas de ClostridiaY hay muchos, tienen el mayor efecto.

También están analizando el papel de la leche materna en el establecimiento del microbioma intestinal del recién nacido y la protección contra la infección, así como la transición a alimentos sólidos que pueden transportar microbios al intestino del recién nacido desde el exterior. Y quieren probar si otros componentes del microbioma protegen contra otros patógenos.

"Normalmente, adquirimos Clostridia nos duele la tripa cuando comenzamos a comer sólidos, pero este trabajo sugiere una ventana de vulnerabilidad a los patógenos entéricos en las primeras etapas de la vida ", dice Núñez.

Él dice que si el papel protector de Clostridia para los recién nacidos se confirma en otros estudios con animales, podría ser posible proponer un ensayo clínico en humanos para probar una combinación de cepas.

Núñez, Kim, Sakamoto y sus colegas de la Universidad de Michigan, la Universidad de Chicago y las universidades de Japón y Corea realizaron el trabajo utilizando fondos de los Institutos Nacionales de Salud.

Fuente: Universidad de Michigan

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