El estudio surgió de una investigación previa en el laboratorio Nagler en UChicago sobre la microbiota fecal en bebés. Al trasplantar microbios fecales de bebés sanos y alérgicos a los alimentos a ratones libres de gérmenes (que no poseen un microbioma), Los investigadores encontraron que la microbiota infantil sana protege contra el desarrollo de alergias alimentarias.
En este estudio, Observamos una población más diversa en un amplio rango de edades. Estudiando pares de gemelos, tuvimos el beneficio de examinar individuos genéticamente idénticos que crecieron en el mismo entorno, lo que nos permitió comenzar a analizar la influencia de factores genéticos y ambientales . "
Cathryn Nagler, Doctor, Profesor de familia Bunning, Escuela Pritzker de Ingeniería Molecular, Departamento de Patología y Facultad del Centro Médico de la Universidad de Chicago
Después de una discusión en una conferencia de investigación, Nagler y su colega en Stanford, Kari Nadeau, MARYLAND, Doctor, decidió colaborar en el proyecto. Nadeau, el Director del Centro Sean N. Parker para la Investigación de Alergias y Asma, había estado realizando un estudio sobre la epigenética de las alergias alimentarias y ya había recogido muestras fecales de los participantes del estudio.
El laboratorio de Nagler realizó la secuenciación de las muestras recolectadas de 13 pares de gemelos con y sin alergias alimentarias. así como otros cinco pares de gemelos donde ambos gemelos tenían al menos una alergia alimentaria.
El equipo de investigación analizó qué microbios estaban presentes en las muestras fecales, así como productos metabólicos (llamados metabolitos). derivado no solo de los microbios, sino también de fuentes de acogida y dietéticas.
"Necesitamos desesperadamente biomarcadores para comprender la función inmunorreguladora de las bacterias intestinales, ", dijo Nagler." Los metabolitos nos dan pistas sobre lo que las bacterias están haciendo mecánicamente para regular la respuesta inmune ".
Este enfoque identificó 64 conjuntos distintos de especies bacterianas y metabolitos que distinguen a los grupos gemelos sanos y alérgicos. La mayoría de estas bacterias diferencialmente abundantes eran miembros de la clase Clostridia, demostrado que protege contra las alergias alimentarias en varios informes anteriores del laboratorio de Nagler.
Enriquecimiento de las bacterias protectoras de las alergias en los gemelos sanos, presumiblemente establecido en la vida temprana, persistió hasta la edad adulta a pesar de la separación y los cambios en el estilo de vida. Además, gemelos sanos mostraron enriquecimiento para la vía metabólica del diacilglicerol y dos bacterias específicas:Phascolarctobacterium faecium y Ruminococccus bromii.
"Reducir de miles de bacterias a especies específicas como candidatas para futuras intervenciones terapéuticas, una dimensión de datos no es suficiente:reunir datos de múltiples dimensiones es la clave, "dijo el primer autor Riyue Bao, Doctor, ahora es profesor asociado de investigación de medicina en la Universidad de Pittsburgh. "En nuestro estudio, aprovechamos los beneficios de las técnicas de secuenciación de microbiomas de alto rendimiento y de perfiles metabólicos, y pudieron nominar dos especies específicas, cada uno involucrado en distintas rutas de metabolitos, que se pueden priorizar como objetivos potenciales para futuras investigaciones e intervenciones terapéuticas en alergias alimentarias ".
"Muchas personas irán a Google y querrán saber:'¿Debería comer yogur? ¿No debería comer yogur? ¿Mi microbioma juega un papel en mi enfermedad?'", Dijo Nadeau. "Esta investigación es importante como uno de los 'ladrillos' clave en el conocimiento del microbioma humano que debe establecerse para responder a estas preguntas. No podemos decir que esta sea una relación de causa y efecto todavía," pero podemos decir que existe una asociación con enfermedad y salud. Así que ahora podemos empezar a preguntar ¿Qué quiere decir esto?"
Si bien el estudio solo incluyó a un pequeño grupo de participantes, los investigadores están entusiasmados con los resultados y cómo se pueden aplicar a proyectos futuros.
Las investigaciones futuras investigarán las funciones específicas de estas bacterias en las alergias alimentarias; por ejemplo, R. bromii es una especie clave en la degradación del almidón resistente, almidón dietético que normalmente escapa a la digestión.
Nagler planea investigar cómo la suplementación dietética con almidón resistente puede afectar la presencia de R. bromii en el microbioma fecal. y, a su vez, si puede potenciar o no la respuesta a la inmunoterapia oral, el único tratamiento disponible actualmente para las alergias alimentarias.
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