Una nueva técnica detecta nuevas cepas de microbios en la microbiota fecal humana después de una cirugía de obesidad

Usando una técnica bioinformática única desarrollada en la Universidad de Alabama en Birmingham, Investigadores de la UAB han detectado la aparición de nuevas cepas de microbios en la microbiota fecal humana tras la cirugía de la obesidad. Estas nuevas cepas surgieron después de la rotura quirúrgica del estómago y la parte superior del intestino delgado. A diferencia de, los investigadores encontraron que las cepas de la microbiota fecal del intestino humano se parecían a las encontradas antes de la cirugía después de la cirugía en el colon, que es la parte inferior del tubo digestivo, o GI, tracto.

Los investigadores de la UAB estudiaron a pacientes sometidos a dos tipos de cirugía de obesidad:bypass gástrico en Y de Roux y gastrectomía en manga. En gastrectomía en manga, se reduce el tamaño del estómago. El bypass gástrico en Y de Roux también reduce el tamaño del estómago que recibe los alimentos, pero además crea una derivación quirúrgica del resto del estómago y la primera parte del intestino delgado.

"Nuestros resultados muestran que, cuando cambia el tracto gastrointestinal superior con cirugía de obesidad, también cambias el entorno intestinal, resultando en la aparición de nuevas cepas de microbios, "dijo Casey Morrow, Doctor., líder del equipo de investigación y profesor emérito del Departamento de Célula de la UAB, Biología del desarrollo e integrativa. "En la competencia microbiana por los nutrientes y el espacio en el tracto gastrointestinal, los ganadores son nuevas cepas que son más competitivas en el nuevo entorno del tracto gastrointestinal ".

La capacidad de la técnica informática para discriminar entre cepas individuales de la misma especie avanza el análisis de la microbiota intestinal humana y cómo la cirugía puede alterar la comunidad microbiana. La microbiota humana se compone principalmente de 500 a 1, 000 especies bacterianas que tienen una influencia principalmente beneficiosa para la salud humana, incluida la modulación del sistema inmunológico y las influencias sobre el metabolismo del huésped y el desarrollo de órganos. Estudios previos de la microbiota han podido determinar cambios en la abundancia relativa de varias especies después de la cirugía de obesidad. pero no pudieron discernir si esto podría deberse al reemplazo de una cepa de una especie en particular por otra cepa de la misma especie.

En 2017, los investigadores de la UAB habían utilizado su técnica, denominada variante de un solo nucleótido de similitud basada en ventanas, o WSS - para mostrar la primera demostración directa de que los microbios del donante fecal permanecieron en los receptores durante meses o años después de los trasplantes fecales para tratar a pacientes con infecciones recurrentes por Clostridium difficile.

Para el informe publicado en el Diario del microbioma humano en diciembre, Morrow y sus colegas analizaron muestras fecales tomadas de pacientes antes y uno o dos años después de la cirugía de obesidad. El estudio incluyó a 18 pacientes sometidos a bypass gástrico en Y de Roux y seis pacientes sometidos a gastrectomía en manga.

Cuando se compararon las muestras pre y post fecales de los dos grupos de pacientes sometidos a cirugía de obesidad, sólo el 65 por ciento de las puntuaciones WSS de Roux-en-Y y el 75 por ciento de las puntuaciones WSS de gastrectomía en manga estaban por encima del límite de corte que identifica pares relacionados. Esto quiere decir eso, para el 35 por ciento de los pares de microbiota en Y de Roux y el 25 por ciento de los pares de gastrectomía en manga, se habían producido cambios de una cepa microbiana de una especie bacteriana a otra cepa, y en algunos casos estos cambios en la comunidad microbiana persistieron uno o dos años después de las operaciones. Se identificaron múltiples cambios en las cepas de microbios de varias especies bacterianas en la mayoría, pero no todos, de los pacientes de cirugía de obesidad.

A diferencia de, para cinco pacientes quirúrgicos que perdieron segmentos del colon sigmoide, que está cerca del final del tracto gastrointestinal, El 97 por ciento de los puntajes de WSS que comparan muestras antes y después de la cirugía estaban por encima del límite, indicando cepas estables en el tiempo, a pesar de las operaciones. Tres de esos pacientes mostraron una nueva cepa microbiana en una especie bacteriana en particular. Los otros dos no tenían nuevas cepas. Este 97 por ciento es similar a la estabilidad de la microbiota intestinal observada durante uno o dos años en personas que no se han sometido a una operación.

"Nuestro estudio describe, por primera vez, la aparición de nuevas cepas de microbios en la comunidad fecal tras la alteración del tracto gastrointestinal superior, "Dijo Morrow." Muy probablemente, los orígenes de las nuevas cepas en la comunidad fecal son las comunidades de microbios asociados a tejidos del intestino delgado. Dado que la cirugía resultó en una alteración fisiológica permanente, las nuevas cepas de microbios reflejan la respuesta a estos cambios ambientales en el tracto gastrointestinal ".

"En una implicación más amplia, "Morrow dijo, "La comprensión de que los seres humanos pueden albergar múltiples cepas de los mismos microbios nos proporciona una nueva apreciación de la complejidad de la comunidad de microbios gastrointestinales humanos. Refuerza la importancia de nuestros estudios en curso para examinar el impacto de otros tratamientos que alteran el microbioma, como antibióticos y quimioterapia contra el cáncer, sobre la estructura de la comunidad de microbios del tracto gastrointestinal ".

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