Fecal Microbiota Transplantation

Hallazgos peculiares de más de 300 trasplantes fecales humanos


El trasplante de microbiota fecal como la confluencia de los ecosistemas intestinales de un donante y un receptor. Los diversos “tubos” en la imagen representan el tracto gastrointestinal humano y las bacterias dentro representan las poblaciones de cepas microbianas del receptor y del donante (por color) que se enfrentan entre sí. Crédito: Aleksandra Krolik / EMBL

Los científicos utilizaron datos de más de 300 trasplantes de microbiota fecal humana para obtener una comprensión ecológica de lo que sucede cuando dos microbiomas intestinales chocan entre sí.

El trasplante de microbiota fecal (FMT) es la transferencia de microbios y fluidos intestinales inferiores de un individuo a otro. A veces se usa para tratar enfermedades intestinales inflamatorias, como la colitis ulcerosa y las infecciones bacterianas. Una forma de esto fue registrada por primera vez en 4el China del siglo. Sin embargo, no se introdujo en la medicina occidental hasta la década de 1950. Ha ido cobrando protagonismo en las últimas dos décadas.

Un equipo de científicos dirigido por el grupo Bork del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL) de Heidelberg, junto con sus colaboradores en los Países Bajos y Australia, ha utilizado este procedimiento médico inusual para hacer una pregunta fascinante: ¿qué sucede cuando se mezclan dos microbiomas intestinales? ¿juntos?

La respuesta podría contener pistas sobre mejores estrategias terapéuticas para los trastornos intestinales. También podría proporcionar una mejor comprensión de cómo las especies microbianas se comportan e interactúan en ecosistemas naturales complejos.

Transplante de microbios

Aunque los ensayos clínicos han establecido que los FMT pueden tratar con eficacia ciertos trastornos intestinales, su modo de acción aún no está claro. Algunos investigadores plantean la hipótesis de que los microbiomas intestinales de los donantes tienen propiedades beneficiosas que ayudan a devolver el intestino del receptor a un estado saludable. Sin embargo, esto nunca ha sido investigado sistemáticamente.

“La hipótesis del ‘súper donante’ está muy extendida entre los médicos: postula que encontrar ‘buenos’ donantes es esencial para el éxito clínico de un FMT y que un buen donante funcionará para muchos pacientes diferentes”, dijo Sebastian Schmidt. Es uno de los primeros autores de un nuevo estudio publicado hoy (15 de septiembre de 2022) en Medicina de la Naturaleza.

Utilizando datos clínicos y metagenómicos de más de 300 FMT, los científicos descubrieron, sin embargo, que probablemente sea el receptor y no el donante el que determina principalmente la mezcla microbiana resultante de este procedimiento. Esto se basa en un estudio de 2016 del grupo Bork que demostró que las cepas microbianas de un donante pueden coexistir con las de un receptor con síndrome metabólico.

El equipo desarrolló un enfoque de aprendizaje automático para diseccionar los factores que determinan la dinámica microbiana después de un FMT, incluida la presencia o ausencia de especies microbianas individuales. Sus hallazgos muestran que la riqueza de especies (una medida de la diversidad del microbioma intestinal del receptor antes del trasplante), así como la diferencia entre el microbioma intestinal del receptor y el del donante, son factores importantes para determinar qué especies sobrevivirán y prosperarán después de un trasplante. .

Un experimento ecológico

Simone Li, otra primera autora de este y el estudio de 2016, encuentra sus resultados intrigantes desde una perspectiva ecológica. “Ser capaz de prosperar y sobrevivir en un entorno completamente nuevo no es una tarea sencilla, especialmente en un entorno dinámico como el tracto gastrointestinal humano, donde hay cambios constantes en la acidez, los niveles de oxígeno y los nutrientes, entre otros”, dijo. “A medida que avanzamos hacia opciones más seguras de terapias basadas en microbiomas, lo que ingresa solo importa tanto como si permanecen el tiempo suficiente para brindar los beneficios previstos”.

Si los investigadores tratan los procedimientos FMT como experimentos ecológicos en los que ecosistemas microbianos completos se reemplazan en nuevas ubicaciones con ecosistemas preexistentes, podrían sacar conclusiones importantes sobre qué factores ayudan a decidir qué tan bien o fácilmente las bacterias pueden ‘colonizar’ en nuevos entornos.

Esto también puede tener importantes aplicaciones prácticas, como señala Peer Bork, el autor correspondiente del estudio. “A medida que mejore nuestra comprensión de los procesos ecológicos en el intestino después de FMT, podemos descubrir vínculos más precisos y más específicos con los efectos clínicos, por ejemplo, para desplazar solo cepas específicas (por ejemplo, patógenos) mientras se minimizan los efectos ‘colaterales’ para el resto de el microbioma.”

Aunque el estudio se ocupó principalmente de bacterias y arqueas, que en conjunto constituyen más del 90 % del microbioma intestinal, los científicos esperan que las investigaciones futuras también puedan incorporar datos de hongos, otros eucariotas y virus para obtener una visión más holística de este proceso.

“Espero (y confío) que nuestros hallazgos ayuden a diseñar protocolos FMT más eficaces en el futuro. Proporcionamos datos sobre qué parámetros vale la pena ajustar (y cuáles no) cuando se pretende modular el microbioma del receptor. A más largo plazo, esto también puede informar el diseño de tratamientos probióticos personalizados de ‘próxima generación’”, dijo Schmidt.

Referencia: “Impulsores y determinantes de la dinámica de la tensión después del trasplante de microbiota fecal” 15 de septiembre de 2022, Medicina natural.
DOI: 10.1038/s41591-022-01913-0

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