Cómo se relacionan las bacterias con el retraso del crecimiento en niños desnutridos

Cómo se relacionan las bacterias con el retraso del crecimiento en niños desnutridosLos niños en el campo de refugiados de Kutupalong en Cox's Bazar, Bangladesh, reciben pruebas de detección y tratamiento para la desnutrición. (Crédito: Maggie Moore / USAID / Flickr)

La desnutrición puede conducir a un retraso en el crecimiento. Un nuevo estudio de niños en Bangladesh implica 14 tipos de bacterias en el intestino delgado.

Muchos niños que reciben tratamiento para la desnutrición en los países en desarrollo nunca se recuperan por completo. También pueden experimentar disfunción del sistema inmunitario y un desarrollo cognitivo deficiente que generalmente causa problemas de salud a largo plazo en la edad adulta.

La bacteria en cuestión contribuye a la enfermedad en el revestimiento del intestino delgado, una afección llamada disfunción entérica ambiental, que altera la absorción de nutrientes de los alimentos y suprime los factores de crecimiento necesarios para un desarrollo saludable.

La investigación, publicada en El New England Journal of Medicine, puede ayudar a los científicos a diseñar nuevas terapias para niños desnutridos Los investigadores dicen que siguen con retraso en el crecimiento y bajo peso incluso después de recibir alimentos terapéuticos

en una editorial que acompaña el estudio, Ramnick J. Xavier, del Hospital General de Massachusetts y el Instituto Broad del MIT y Harvard, calificó la nueva investigación como "una reminiscencia de la identificación de Helicobacter pylori como causa de úlceras ".

Según Xavier, el trabajo vincula una enfermedad a un grupo de bacterias que coloniza una región específica del intestino e ilustra los beneficios de integrar la salud global con estudios mecanicistas básicos de las causas de la enfermedad.

El papel vital del intestino delgado

El microbioma intestinal tiene una relación simbiótica con su huésped humano. Están surgiendo pruebas sobre sus contribuciones críticas durante los primeros años de vida al crecimiento y desarrollo saludables. Gran parte de la investigación sobre el microbioma intestinal se ha centrado en las bacterias medidas en muestras fecales, que no son necesariamente representativas de las comunidades microbianas que viven en diferentes regiones a lo largo de tracto gastrointestinal.


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Para el nuevo estudio, los investigadores se centraron en la parte superior del intestino delgado, la región del intestino que sigue inmediatamente al estómago, porque no está estudiada en su mayor parte y porque había indicios de que podría desempeñar un papel importante en la desnutrición.

"Gran parte de la absorción de nutrientes del cuerpo tiene lugar en el intestino delgado", dice el autor principal Jeffrey I. Gordon, profesor y director del Centro Familiar Edison de Ciencias del Genoma y Biología de Sistemas en la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis. “El intestino delgado está revestido con proyecciones en forma de dedos llamadas vellosidades, que aumentan la superficie de absorción del intestino.

“En la disfunción entérica ambiental, estas vellosidades se dañan y colapsan, causando inflamación en la pared del intestino y reduciendo su capacidad de absorber nutrientes. Este trastorno ha sido muy difícil de diagnosticar y su causa es enigmática, al igual que su relación con las muchas manifestaciones de desnutrición, incluida la baja estatura (retraso en el crecimiento).

“Nuestro estudio fue diseñado para abordar estas preguntas. Los resultados nos han ayudado a descifrar los mecanismos de la enfermedad y también proporcionan una justificación para desarrollar nuevas terapias dirigidas al microbioma del intestino delgado ”.

Retraso en el crecimiento y desnutrición

Para el nuevo estudio, los investigadores comenzaron con una intervención nutricional para 525 niños desnutridos, con un promedio de 18 meses de edad y con retraso en el crecimiento. Recibieron un suplemento nutricional estándar que incluía leche, huevos, minerales y vitaminas.

Los investigadores recibieron permiso de los padres de cada uno de los 110 niños que no mostraron mejoría con este tratamiento para realizar una endoscopia en su hijo. El procedimiento permitió a los investigadores obtener biopsias de tejido y recolectar muestras microbianas del intestino delgado superior de los niños.

"En el pasado, se esperaba que proporcionar alimentos más nutritivos y saneamiento mejorado sería suficiente para superar el retraso del crecimiento", dice el primer autor Robert Y. Chen, estudiante de doctorado en el laboratorio de Gordon. “Pero ese enfoque no ha funcionado para muchos niños.

"En este estudio, pudimos observar más de cerca las moléculas y los microbios en el intestino delgado para comprender con más detalle lo que está sucediendo en estos niños que hace que su condición sea tan resistente a las intervenciones nutricionales".

Los investigadores se centraron en 80 de los 110 niños para quienes también recibieron muestras de sangre y en quienes encontraron evidencia de disfunción entérica ambiental a través de biopsias intestinales. Midieron la abundancia de miles de proteínas en muestras de sangre y en las muestras de biopsia del intestino delgado.

Los resultados revelaron niveles más bajos de lo normal de proteínas involucradas en varios aspectos del crecimiento, niveles más altos de proteínas resultantes de la ruptura del revestimiento del intestino e hiperactivación del sistema inmunitario intestinal. Las muestras del contenido microbiano de la misma región del intestino delgado revelaron un grupo de 14 tipos de bacterias; cuanto más altos son los niveles de estos organismos, más grave es el retraso del crecimiento. Los investigadores también vincularon los niveles de estos organismos con los niveles de proteínas intestinales relacionadas con la inflamación, que pueden dañar el intestino.

"Este grupo central de 14 bacterias estaba presente en el 80% de los niños con retraso en el crecimiento desnutridos", dice Chen. "Lo que es bastante sorprendente es que estas bacterias estaban altamente correlacionadas con proteínas que causan un estado proinflamatorio y con retraso en el crecimiento. Los marcadores inflamatorios también podrían medirse en la sangre, lo que podría ayudarnos a identificar estos problemas en los niños sin hacer una endoscopia ".

Un 'desierto en gran parte inexplorado'

Los investigadores descubrieron que podían detectar estas 14 cepas bacterianas en muestras fecales de estos niños y que sus niveles diferían de los de las muestras fecales de niños sanos.

Los investigadores también observaron que ninguna de las 14 cepas se considera típicamente como patógenos productores de enfermedades. Gordon y sus colegas no pudieron comparar directamente las muestras bacterianas del intestino delgado superior de los niños desnutridos con las de los niños sanos en Bangladesh porque no hubiera sido ético realizar endoscopias en niños sanos.

Para determinar si las 14 cepas bacterianas en el intestino delgado superior juegan un papel causal en la disfunción entérica ambiental, y no son un efecto de la desnutrición, por ejemplo, los investigadores estudiaron ratones libres de gérmenes alimentados con una dieta representativa de las dietas de los niños de Bangladesh en el estudio.

A los ratones libres de gérmenes, nacidos y criados en condiciones estériles sin microbiomas propios, se les dio una colección de microbios de los niños desnutridos, incluidas las cepas relacionadas con el crecimiento atrofiado. También alimentaron ratones de control con microbios intestinales normales de ratón con la misma dieta. Aquellos que recibieron los microbios intestinales del intestino delgado superior de los niños desnutridos desarrollaron alteraciones en el revestimiento del intestino delgado y cambios inflamatorios característicos de la disfunción entérica ambiental.

"Nuestro estudio proporciona una fuerte evidencia de que hay más retraso en el crecimiento que los culpables convencionales a los que tradicionalmente culpamos por el problema: escasez de alimentos, falta de saneamiento o un suministro de agua contaminada, por ejemplo", dice el coautor Michael J. Barratt, director ejecutivo de Centro de la Universidad de Washington para el microbioma intestinal y la investigación nutricional.

Gordon agrega: "La microbiota del intestino delgado ha sido un desierto salvaje en gran parte inexplorado", una "tierra incógnita". Estos nuevos hallazgos proporcionan evidencia de las importantes contribuciones de la comunidad microbiana del intestino delgado al crecimiento saludable de los niños, y cómo las perturbaciones en su composición y función pueden provocar desnutrición.

“Se necesita hacer mucho más, pero los hallazgos de nuestro equipo, incluida la creación de un modelo animal que retrata características importantes de la disfunción entérica ambiental en los niños, allanan el camino para nuevos métodos para diagnosticar esta enfermedad y nuevos tratamientos que reparan la comunidad microbiana intestinal. . Estos tratamientos, ya sean alimentos terapéuticos o probióticos, por ejemplo, buscarían reducir los niveles y el impacto de estas bacterias dañinas en el intestino delgado de los niños desnutridos ".

Tahmeed Ahmed, del Centro Internacional de Investigación de Enfermedades Diarreicas en Dhaka, Bangladesh, colaboró ​​en el estudio. La Fundación Bill y Melinda Gates financió el trabajo.

Estudio original

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