Los científicos investigan cómo la terapia con antibióticos de amplio espectro afecta la interacción de las bacterias intestinales

El intestino humano está repleto de miles de millones de bacterias beneficiosas. Las terapias que usan antibióticos a menudo destruyen la mayoría de ellos. Un equipo de investigación que incluyó a científicos del MDC investigó si la flora intestinal se recuperará y cómo se recuperará posteriormente. Los resultados han sido publicados en la revista científica Microbiología de la naturaleza .

El tracto digestivo humano alberga un universo de organismos diminutos. Hay aproximadamente tantas bacterias en el intestino como personas que viven en la tierra. Estos microorganismos casi siempre sirven al bienestar de su anfitrión. Ayudan a digerir los alimentos, producir vitaminas, y entrenar el sistema inmunológico. Además, su sola presencia ayuda a detener la propagación de patógenos.

Pero el microcosmos intestinal, también conocido como microbioma, es sensible a las interrupciones. "Cuando se desequilibra, existe riesgo de infección, sobrepeso, y diabetes, así como enfermedades inflamatorias y neurológicas, "dice la Dra. Sofia Forslund, quien en mayo de este año cambió del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL) en Heidelberg al Centro Max Delbrück de Medicina Molecular (MDC) en Berlín para estudiar las complejas interacciones entre humanos y microbiomas.

Los antibióticos dejan rastros permanentes en el intestino

En un estudio publicado recientemente en Microbiología de la naturaleza , Forslund, junto con colegas de Dinamarca, Alemania, y China, investigó cómo la terapia con antibióticos de amplio espectro afecta la interacción de las bacterias intestinales. "Pudimos demostrar que el microbioma se había recuperado casi por completo seis meses después de la administración del fármaco, ", dice el investigador sueco. Pero sólo" casi ":" Algunas especies de bacterias sensibles desaparecieron por completo, "dice Forslund.

En el estudio de cuatro días, el equipo dirigido por investigadores del MDC y dos científicos de la Universidad de Copenhague administró un cóctel de tres antibióticos (meropenem, gentamicina, y vancomicina) a doce jóvenes sanos que habían aceptado participar. Estos medicamentos se usan principalmente cuando los antibióticos más comunes ya no funcionan, debido a que las bacterias ya se han vuelto resistentes a ellos.

Algunos tipos de bacterias sobrevivieron a la administración del fármaco.

Luego, los investigadores estudiaron los microbiomas de sus sujetos durante seis meses. Mediante la secuenciación de ADN, un método utilizado para determinar la estructura del material genético, determinaron qué especies bacterianas estaban presentes en las tripas de los hombres. y qué genes estaban presentes en las bacterias. El equipo también prestó especial atención a los genes de resistencia, con el que los microbios se defienden de las drogas. "Nuestro estudio es probablemente el primero en investigar la influencia de los antibióticos en la actividad de los genes bacterianos, "dice Forslund.

Primero se demostró que el intestino no se había vuelto completamente estéril a pesar de la administración de tres potentes antibióticos, informa el investigador. Entre las bacterias restantes, el equipo incluso descubrió algunas especies previamente desconocidas que aún no se han caracterizado. Otros microbios se encogieron y se convirtieron en esporas, una forma de vida en la que las bacterias pueden persistir durante muchos años en condiciones precarias sin perder sus propiedades originales.

Inicialmente aparecieron más y más patógenos causantes de enfermedades

La posterior repoblación del intestino fue gradual. "Al igual que cuando un bosque se recupera lentamente después de un incendio, "dice Forslund. Sin embargo, según el investigador, bacterias con propiedades patógenas, como Enterococcus faecalis y Fusobacterium nucleatum, inicialmente apareció con más frecuencia. Al mismo tiempo, el equipo pudo identificar muchos factores de virulencia en los microorganismos, estructuras y metabolitos que son más dañinos para los humanos. "Esta observación explica por qué la mayoría de los antibióticos causan trastornos gastrointestinales, "dice Forslund.

Tiempo extraordinario, sin embargo, la flora intestinal se normalizó nuevamente. Los microbios malos fueron reemplazados cada vez más por bacterias buenas, como las bifidobacterias productoras de ácido láctico, que son fundamentales para mantener alejados a los patógenos. Después de seis meses, El microbioma de los sujetos era casi el mismo que antes. Sin embargo, faltaban más de algunas de las primeras variedades bacterianas. "Como se esperaba, el número de genes de resistencia en las bacterias también aumentó, "informa Forslund. Sorprendentemente, no es el caso de que las especies bacterianas que reaparecieron más rápidamente después de la administración de antibióticos también tuvieran los genes de mayor resistencia. "Este material genético parece tener más probabilidades de desempeñar un papel a largo plazo en la repoblación intestinal, "dice el investigador.

El microbioma pulmonar también se seguirá investigando

"Dada la pérdida aparentemente permanente de especies individuales y el mayor número de genes de resistencia, el estudio demuestra una vez más lo importante que es administrar los antibióticos con cuidado, "Forslund enfatiza, y agregó:"También se debe explorar más a fondo cómo aumentar las tasas de éxito futuras en la protección del microbioma sensible del daño causado por los antibióticos".

El científico planea contribuir a esta investigación. Por ejemplo, El MDC está llevando a cabo actualmente un estudio observacional a través del cual Forslund quiere averiguar cómo los tratamientos con antibióticos a largo plazo afectan la biodiversidad intestinal y si un mayor agotamiento de especies aumenta el riesgo de obesidad y enfermedades metabólicas. También le gustaría investigar con qué frecuencia las bacterias intestinales intercambian sus genes de resistencia durante la administración de antibióticos. Ya se está planificando un estudio que investiga la influencia de estos fármacos en el microbioma pulmonar.

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