Por qué un microbioma saludable desarrolla un sistema inmunológico fuerte que podría ayudar a derrotar al Covid-19

Un microbioma saludable construye un sistema inmunológico fuerte que podría ayudar a derrotar al Covid-19 Los microbios que viven en el intestino son clave para una buena salud. Dr_Microbe / iStock / Getty Images Plus

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

En las últimas dos décadas, los científicos han aprendido que nuestros cuerpos albergan más células bacterianas que las humanas. Esta comunidad de bacterias que vive dentro y sobre nosotros, llamada microbioma, 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 nuestro intestino pueden provocar una respuesta inmunitaria eficaz contra virus que no solo infectan el intestino, como norovirus y rotavirus, sino también los que infectan los pulmones, como el virus de la gripe. Los microbios intestinales beneficiosos hacen esto ordenando a las células inmunes especializadas que produzcan potentes proteínas antivirales que finalmente eliminan 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, es posible que las infecciones no se controlen, lo que afecta la salud.

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

Por qué un microbioma saludable desarrolla un sistema inmunológico fuerte que podría ayudar a derrotar al covid-19Las bacterias buenas ayudan al sistema inmunológico a protegerse de los microbios dañinos. chombosan / iStock / Getty Images Plus

¿Cómo las bacterias residentes lo mantienen saludable?

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 inmune está estrictamente regulada para distinguir entre microbios dañinos y beneficiosos.

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


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En otro estudio, los ratones fueron alimentados Lactobacillus bacterias, comúnmente utilizadas como probióticos en alimentos fermentados. Estos microbios redujeron la gravedad de la infección por influenza. los Lactobacilluslos ratones tratados no perdieron peso y solo tuvieron un daño pulmonar leve en comparación con los ratones no tratados. Del mismo modo, otros han descubierto que el tratamiento de ratones con Lactobacillus protege contra diferentes subtipos de influir virus y virus sincitial respiratorio humano - el causa principal de bronquiolitis viral y neumonía en niños.

Por qué un microbioma saludable desarrolla un sistema inmunológico fuerte que podría ayudar a derrotar al covid-19Los alimentos fermentados como el kimchi, la remolacha roja, el vinagre de sidra de manzana, el yogur de leche de coco, los pepinillos encurtidos y el chucrut pueden ayudar a proporcionar bacterias beneficiosas. marekuliasz / iStock / Getty Images Plus

Enfermedades crónicas y microbios

Los pacientes con enfermedades crónicas como diabetes tipo 2, obesidad y enfermedades cardiovasculares exhiben un sistema inmunológico hiperactivo que no reconoce un estímulo inofensivo y está vinculado a un microbioma intestinal alterado.

En estas enfermedades crónicas, el microbioma intestinal carece de bacterias que activen células inmunes que bloquean la respuesta contra bacterias inofensivas en nuestro intestino. Esta alteración del microbioma intestinal también se observa en bebés nacidos por cesárea, individuos que consumen un pobre dieta y los anciano.

En los EE. UU., 117 millones de personas, aproximadamente la mitad de la población adulta, Sufre de diabetes tipo 2, obesidad, enfermedad cardiovascular 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 críticas para crear un sistema inmunológico equilibrado, que combate las infecciones bacterianas y virales potencialmente mortales, mientras tolera 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 se puede utilizar la dieta como terapia para enfermedades crónicas. Usando diferentes alimentos, las personas pueden cambiar su microbioma intestinal a uno que impulse una respuesta inmunológica 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? Vejez y 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, todos los cuales están relacionados con una mala nutrición. Por tanto, no es una coincidencia que estos grupos han sufrido más muertes por COVID-19 en comparación con los blancos. Este es el caso no solo en EE. UU. Sino también en Gran Bretaña.

Descubriendo microbios que predicen la gravedad de COVID-19

La pandemia de COVID-19 me ha inspirado a cambiar mi investigación y explorar el papel del microbioma intestinal en la respuesta inmune excesivamente agresiva contra la infección por SARS-CoV-2.

Mis colegas y yo hemos planteado la hipótesis de que los pacientes críticamente enfermos con SARS-CoV-2 con afecciones como obesidad, diabetes tipo 2 y enfermedades cardiovasculares exhiben un microbioma intestinal alterado que agrava síndrome de distrés respiratorio agudo.

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 inmune llamado a tormenta de citoquinas que provoca una inundación descontrolada de células inmunes a los pulmones. En estos pacientes, su propia respuesta inmune inflamatoria incontrolada, en lugar del virus en sí, causa la lesión pulmonar grave y fallas multiorgánicas que conducen a la muerte.

Varios estudios descrito 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 por COVID-19 con síntomas graves y moderados. Recolectamos muestras de heces y saliva para determinar si las bacterias en el intestino y el microbioma oral podrían predecir la gravedad del COVID-19. La identificación de marcadores de microbioma que pueden predecir los resultados clínicos de la enfermedad 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 COVID-19 en comparación con las características clínicas del paciente que se usan comúnmente para hacerlo. Específicamente, identificamos que la presencia de una bacteria en las heces, llamada Enterococcus faecalis- fue un predictor sólido de la gravedad de COVID-19. No es sorprendente, Enterococcus faecalis ha sido asociado con crónico inflamación.

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

Pero 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 llamado Células reguladoras T que son críticas para el equilibrio inmunológico.

Las bacterias del microbioma intestinal son responsables de la activación adecuada de esos T-reguladores las células. Por lo tanto, los investigadores como yo debemos tomar repetidas muestras de heces, saliva y sangre del paciente durante un período de tiempo más prolongado para aprender cómo el microbioma alterado observado en los pacientes con COVID-19 puede modular la gravedad de la enfermedad COVID-19, quizás 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, que conducen a un microbioma más saludable. También es importante diseñar intervenciones dietéticas culturalmente sensibles para las comunidades negras y latinx. Si bien una dieta de buena calidad puede no prevenir la infección por SARS-CoV-2, puede tratar las afecciones subyacentes relacionadas con su gravedad.

Takeaways

  • Tu intestino es el hogar de billones de bacterias que son vitales para mantenerte saludable.

  • Algunos de estos microbios ayudan a regular el sistema inmunológico.

  • Una nueva investigación, que aún no ha sido revisada por pares, muestra que la presencia de ciertas bacterias en el intestino puede revelar qué personas son más vulnerables a un caso más grave de COVID-19.

Sobre el Autor

Ana Maldonado-Contreras, Profesora Asistente de Microbiología y Sistemas Fisiológicos, Universidad de Massachusetts Medical School

Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.

 


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