Los resultados son los primeros en cualquier enfermedad neurovascular humana. Tienen implicaciones tanto para el tratamiento de la enfermedad como para el examen de otras enfermedades neurovasculares que podrían verse afectadas por el microbioma intestinal de una persona.
El estudio fue dirigido por investigadores de la Universidad de Medicina de Chicago y publicado el 27 de mayo en Comunicaciones de la naturaleza . Examinó las bacterias intestinales de pacientes con angioma cavernoso (CA), una enfermedad en la que se desarrollan anomalías en los vasos sanguíneos del cerebro y provocan accidentes cerebrovasculares, convulsiones y complicaciones neurológicas graves.
La enfermedad es causada por una mutación genética en la lesión, que puede ser hereditaria o que ocurre esporádicamente, y su gravedad y curso varían ampliamente entre los pacientes.
UChicago es líder en el estudio de esta enfermedad. Ha sido designado como un centro de excelencia para el angioma cavernoso y trata a pacientes con la enfermedad de todo el mundo.
Los investigadores tenían indicios de que la enfermedad podría verse afectada por el microbioma intestinal:el autor principal Issam Awad, MARYLAND, el profesor de neurocirugía John Harper Seeley y director de cirugía neurovascular en UChicago Medicine, fue socio en un estudio anterior en ratones, que mostró que las células que recubren los vasos sanguíneos del cerebro reaccionaban a las bacterias intestinales de los animales.
"Las implicaciones de eso fueron muy grandes, ", dijo." Pero no sabíamos si este concepto de un microbioma único que favorece el desarrollo de lesiones sería cierto en los seres humanos ".
Descubrir, Investigadores de UChicago, que trabajan con investigadores de la Universidad de California en San Francisco, Universidad de Nuevo México, Universidad de Pennsylvania, y el grupo de apoyo para pacientes de Angioma Alliance, que recogieron muestras de heces de más de 120 pacientes con AC.
Luego, las muestras se analizaron para determinar su contenido bacteriano y se compararon con muestras de la población general. Las muestras de CA mostraron cantidades significativamente más altas de bacterias gramnegativas y menos bacterias grampositivas.
Los investigadores identificaron una combinación de tres especies bacterianas comunes, cuya abundancia relativa puede distinguir a los pacientes con AC de los pacientes control sin lesiones de AC, con alta sensibilidad y especificidad.
Las muestras de CA también mostraron una red desequilibrada de bacterias que estaba mucho más desordenada que la red bacteriana de la población en general.
Los pacientes con AC de todos los diferentes sitios de recolección tenían el mismo microbioma distintivo, independientemente de si habían heredado la mutación o tenían una lesión esporádica, e independientemente del número de lesiones que tuvieran ".
Issam Awad MD, Autor principal del estudio y director de cirugía neurovascular, Centro médico de la Universidad de Chicago
Los investigadores demostraron además que el desequilibrio bacteriano en pacientes con AC produce moléculas de lipopolisacárido (LPS), que viajan a través del torrente sanguíneo hasta el cerebro y se adhieren al revestimiento de los vasos sanguíneos del cerebro, facilitando el desarrollo de lesiones. "Toda esta evidencia apuntó al microbioma como una causa de lesiones más que como un efecto, "Dijo Awad.
Los investigadores también recolectaron sangre de varios pacientes con AC y utilizaron el aprendizaje automático computacional avanzado para identificar la combinación de señales moleculares asociadas con la enfermedad. Aquellos con CA tenían biomarcadores sanguíneos y moléculas inflamatorias relacionados con LPS significativamente diferentes. El resultado fue esencialmente un inteligente, prueba personalizada para cada paciente de AC.
"Al observar las combinaciones de bacterias y los biomarcadores sanguíneos, pudimos medir qué tan agresiva era la enfermedad en cada paciente, "dijo Sean Polster, MARYLAND, residente de neurocirugía en UChicago Medicine y primer autor del artículo. Polster pasó dos años de su residencia en neurocirugía coordinando el estudio entre las diferentes instituciones.
Los investigadores están comenzando a pensar en cómo estos resultados afectan el tratamiento. Estudios anteriores en ratones demostraron que aquellos alimentados con emulsionantes, que a menudo se usan como conservantes en alimentos procesados, tenían más sangrado en el cerebro. probablemente debido a la forma en que interrumpieron la red bacteriana del intestino. Los investigadores ahora les dicen a los pacientes que eviten estos conservantes.
Aunque los antibióticos y los probióticos pueden parecer tratamientos naturales, podrían cambiar el equilibrio bacteriano de formas que conduzcan a problemas mayores. "Esto es más complicado de lo que parece, "dijo Awad.
Sin embargo, les dice a los pacientes con CA que tienen infecciones causadas por bacterias gramnegativas (como infecciones del tracto urinario o prostatitis) que se las traten de inmediato para evitar más lesiones cerebrales potenciales.
Los investigadores también están investigando si esta conexión microbioma-cerebro se puede examinar en otras enfermedades. Ya, demostraron que los mismos genes y biomarcadores implicados en la AC también están activos en el cerebro humano a medida que envejecemos. "Los pacientes tienen muchas esperanzas de que estemos trabajando en esto, "Dijo Polster.
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