Los investigadores no tienen idea de cómo se ve un microbioma intestinal saludable



Trillones de microbios que viven en nuestros cuerpos y especialmente en nuestros intestinos, forman nuestro microbioma. Durante la última década más o menos, la investigación sobre el microbioma ha explotado a medida que los investigadores han intentado separar las complejas conexiones entre nuestras enfermedades y nuestros microbios residentes.

Trillones de microbios que viven en nuestros cuerpos y especialmente en nuestros intestinos, forman nuestro microbioma. Durante la última década más o menos, la investigación sobre el microbioma ha explotado a medida que los investigadores han intentado separar las complejas conexiones entre nuestras enfermedades y nuestros microbios residentes. (Pixabay /)

En la primera página de los resultados de la prueba de análisis fecal de Heinz Koop, una barra mostró dónde cayó en un gradiente de verde a rojo. Una etiqueta anterior decía, en alemán: "Disbiosis general". Koop no estaba en las regiones verde o amarilla, sino en una naranja preocupante. Fue un mal resultado, pero, dice, "estaba un poco feliz".

Los médicos no le habían dado una respuesta satisfactoria sobre su diarrea con sangre recurrente y otros problemas intestinales. Pero Koop había aprendido en Facebook que podía evaluar su microbioma intestinal (la comunidad de bacterias y otros organismos que viven en su tracto gastrointestinal) para buscar problemas. Koop ordenó una prueba de un laboratorio alemán llamado Medivere. Los resultados dijeron que sus microbios intestinales estaban desequilibrados, algo que pensó que podía tratar. Pronto intentaría corregir este desequilibrio transportando las muestras de heces frescas de un amigo a su casa para implantarse su propio colon.

Trillones de microbios que viven en nuestros cuerpos y especialmente en nuestros intestinos, forman nuestro microbioma. Los insectos en nuestro intestino no solo están ahí para desacelerar nuestra caca, como un investigador especulado en 1970, pero están intrincadamente conectados a nuestra salud. Los microbios intestinales nos ayudan a digerir nuestros alimentos, a producir vitaminas críticas y a mantener alejados a los patógenos. Durante la última década más o menos, la investigación sobre el microbioma ha explotado a medida que los investigadores han intentado separar las complejas conexiones entre nuestras enfermedades y nuestros microbios residentes.

Hoy, al menos el 10 por ciento de los documentos publicados sobre microbiomas usan el término disbiosis para describir los cambios en el microbioma, estiman Katarzyna Hooks

, biólogo computacional ahora en Evotec, una compañía global de biotecnología con sede en Alemania. Algunos científicos dicen que el término es útil para comunicar un hallazgo específico, aunque reconocen sus limitaciones. Otros científicos lo odian.

El problema es ese dis- significa algo negativo: disfunción, dislexia, distopía. La disbiosis sugiere no solo un cambio, sino un mal cambio. "Están implicando algo desequilibrado o incorrecto con nuestro microbioma", dice Fergus Shanahan, gastroenterólogo y científico de microbiomas en el University College Cork en Irlanda. Pero en el nuevo campo de la investigación de microbiomas, los vínculos entre nuestra bacteria intestinal y nuestra enfermedad aún no se han desenredado. En la mayoría de los casos, los investigadores no saben si un cambio en el microbioma es malo. Puede ser un efecto secundario de una enfermedad. Puede ser una adaptación de nuestros errores intestinales a nuevas circunstancias. Lo que parece anormal puede ser normal.

Hooks, Shanahan y otros argumentan que el uso del término disbiosis es un fracaso no solo de la comunicación científica, sino también del pensamiento científico. "Las palabras que usamos tienen prejuicios incorporados", dice Shanahan. Incluso si los científicos no tienen la intención de engañar a sus lectores, "en realidad pueden engañarse a sí mismos". A medida que esa confusión ha llegado al público, en parte a través de kits de prueba directos al consumidor, ha contribuido a que un número incalculable de personas intente se hacen trasplantes fecales, lo que según los investigadores es una acción potencialmente peligrosa con poca base en la ciencia.

El proyecto del microbioma humano lanzado en 2007 con altos objetivos. Los investigadores usarían nuevas tecnologías para analizar minuciosamente un gran número de comunidades microbianas, y los datos resultantes transformarían nuestra comprensión del papel que juegan nuestros insectos residentes en la salud y la enfermedad. En muestras de 300 personas sanas, los científicos estudiaron especies bacterianas, genes y productos genéticos. La segunda fase del proyecto, que analizó el microbioma en tres condiciones de salud específicas (embarazo y parto prematuro, enfermedad inflamatoria intestinal y aparición de diabetes tipo 2), concluyó a principios de este año. En total, el proyecto acumuló 42 terabytes de datos.

Sin embargo, reveló que, en nuestras entrañas, somos más diferentes de lo que somos. Entre todos esos datos, no apareció un microbioma universal o normal. Los resultados sugieren que "hay una gran cantidad de formas de ensamblar microbiomas en personas que aparentemente están sanas", dice Rob Knight, investigador de microbiomas de la Universidad de California en San Diego, que trabajó en el Proyecto del microbioma humano.

Además, al comparar grupos de personas enfermas y sanas, puede ser difícil determinar si las diferencias en el microbioma son una causa o un efecto de la enfermedad. Los científicos dicen que es posible que la diferencia del microbioma haya causado la enfermedad. Pero también es posible que la enfermedad haya cambiado el microbioma. "Creo que es mucho más emocionante y mucho más probable que la mayoría de estos cambios sean secundarios a la enfermedad", dice Shanahan. Esos cambios podrían incluso ser formas apropiadas para que nuestros cuerpos respondan a una enfermedad.

También hay otras posibles explicaciones. Knight cita el ejemplo de la diabetes tipo 2: algunas diferencias en los microbiomas de las personas con diabetes resultaron ser causadas por la metformina, un medicamento común para la diabetes. O una enfermedad y un cambio de microbioma podrían reforzarse mutuamente. En ese caso, tratar el microbioma "podría no ser capaz de sacarte de ese círculo", dice Knight. Aún necesitaría tratar la enfermedad subyacente.

Algunos experimentos han dado pistas tentadoras sobre los momentos en que los microbios podrían estar realmente en el asiento del conductor. En un artículo de 2013, los investigadores implantaron microbios intestinales de humanos obesos y no obesos en ratones. Los ratones "libres de gérmenes" fueron criados en ambientes completamente estériles, por lo que no tenían microbiomas propios. Cuando los ratones recibieron microbios de personas obesas, su propia grasa corporal aumentó en aproximadamente un 10 por ciento. El estudio causó sensación en las noticias: "Los microbios en su intestino pueden estar engordando; ""Las bacterias de las personas delgadas podrían ayudar a tratar la obesidad.; ""Las bacterias intestinales pueden ser un arma para la obesidad""

"Es muy intrigante", dice Knight, uno de los autores del artículo, "pero no establece la causalidad en los humanos". Los ratones no son solo personas en miniatura. Eso fue bien ilustrado por un capítulo anterior de la investigación de la obesidad que se centró en la hormona leptina. Cuando los científicos inyectaron leptina en ratones obesos, disminuyeron drásticamente. Pero los ensayos clínicos en humanos fueron un fracaso, porque la molécula no funciona de la misma manera en nuestros cuerpos.

En su 2017 papel, Hooks y la coautora Maureen O'Malley analizaron más de 500 artículos de revistas sobre el microbioma que usaba la palabra disbiosis. Encontraron que más de la mitad de los documentos definieron la disbiosis como un desequilibrio. Otras definiciones comunes fueron un cambio general o un cambio en un tipo bacteriano específico.

"Llegué a pensar que la" disbiosis "es un marcador de posición", dice Hooks. "Pero desafortunadamente también es una opción perezosa".

Shanahan y un coautor hicieron un argumento similar en un artículo de 2019. Lo mismo hicieron Scott Olesen y Eric Alm del Instituto de Tecnología de Massachusetts. en 2016, llamando a la idea del equilibrio en el microbioma "un remanente del pensamiento pre-científico", similar a equilibrando los humores. Olesen es ahora el director científico en OpenBiome, un banco de heces sin fines de lucro que recolecta y procesa las heces de los donantes para el uso de médicos e investigadores. Él dice que él y Alm se sintieron frustrados por la forma en que otros investigadores hablaban sobre la disbiosis.

"No es una cosa", dice Olesen.

Sin embargo, algunos investigadores dicen que disbiosis es una palabra perfectamente buena que se ha utilizado de manera demasiado amplia. No tienen problemas con el uso del término en sus documentos, bajo ciertas condiciones. Por ejemplo, Andreas Bäumler, un microbiólogo de la Universidad de California Davis, no rehuye la palabra. Considera que el microbioma intestinal es un brazo del sistema inmune cuyo trabajo es evitar la entrada de patógenos invasores. Él define la disbiosis funcionalmente como la falla de ese brazo inmune para proteger al huésped, independientemente de las especies bacterianas presentes.

Purna Kashyap, un gastroenterólogo y científico de microbiomas en la Clínica Mayo en Minnesota, también publica artículos sobre disbiosis, aunque dice que no le gusta cuando la palabra "se usa para describir cualquier cambio en el microbioma". Kashyap argumenta que cualquiera que esté sano tiene un microbioma saludable. Su propia definición de disbiosis es ligeramente diferente de la de Bäumler: es cuando "la comunidad microbiana se ve afectada de una manera que tiene una influencia nociva en el huésped", dice. Por ejemplo, en un trabajo reciente Kashyap y otros descubrieron que algunos pacientes con diarrea tenían comunidades microbianas intestinales distintivas. Cuando las heces de esos pacientes fueron trasplantadas a ratones libres de gérmenes, los ratones eran más vulnerables a la infección por Clostridioides difficile, un patógeno comúnmente conocido como C. diff eso causa medio millón de enfermedades al año solo en los EE. UU.

"Hay muy pocas enfermedades en las que se ha establecido un vínculo causal en términos del microbioma", dice Kashyap. Pero cuando los trabajos de investigación o los artículos de noticias proclaman vínculos entre enfermedades y disbiosis, dice, "los pacientes quieren probar su microbioma y ver si tienen disbiosis".

Debido a que los efectos potenciales del trasplante de microbiota fecal (FMT) son tan poco conocidos, la única forma de recibir uno de un médico en los Estados Unidos es si tiene recurrentes C. diff—Para los cuales los trasplantes fecales son casi milagrosos — o son parte de un ensayo clínico. Eso significa que los pacientes en los EE. UU. Que desean que los médicos prueben o traten sus microbiomas pueden sentirse decepcionados.

Durante años, Lindsay Calverley, una mujer de 34 años en California, había estado plagada de problemas digestivos que afectaban todos los aspectos de su vida. Los médicos no pudieron darle una explicación. Pero sospechaba que algo estaba mal con su microbioma, y ​​las pruebas genéticas de sus heces que ordenó a varias compañías parecían confirmar su preocupación. (Varias compañías ofrecen secuenciación de heces; incluyen Viome, Thryve y el Laboratorio de soluciones de diagnóstico, que vende una prueba llamada GI-MAP. Los costos oscilan entre menos de $ 100 y más de $ 400).

"Probablemente me hayan hecho cinco o seis pruebas fecales diferentes que han identificado algún nivel de disbiosis de una forma u otra", dice Calverley. "A veces es un crecimiento excesivo, a veces es una maleza, a veces es simplemente el equilibrio incorrecto". Eventualmente, ella decidió intentar reequilibrar su microbioma. Ella contactó a un vendedor privado en Florida que cobra $ 80 por seis onzas de heces filtradas. Mil doscientos dólares más tarde, llegó un paquete de caca para Calverley, congelado y sobre hielo seco. Fueron 14 tratamientos, lo máximo que sintió que podía pagar en ese momento.

Shanahan señala que aunque el sobrecrecimiento bacteriano, como en las pruebas de Calverley, es una entidad médica reconocida, ocurre en el intestino delgado, no en el colon, y no se puede diagnosticar a partir de las heces. Al igual que Kashyap, también recibió solicitudes de pacientes para trasplantes fecales para tratar sus microbiomas. Para personas como Calverley que son desesperado por alivio y frustrados por la falta de respuestas de sus médicos, las heces de un extraño pueden parecer llenas de promesas.

En los EE. UU., La única forma de recibir un trasplante fecal de un médico es diagnosticando una infección recurrente de <em>C. diff</em> bacterias (que se muestran aquí) o ser parte de un ensayo clínico. Fuera del consultorio del médico, muchas personas prueban los trasplantes de heces de bricolaje. "Height =" 1527 "src =" https://www.popsci.com/resizer/6kaoAu6zT01yKcfln6bAwilYjwA=/arc-anglerfish-arc2-prod-bonnier.s3.amazonaws. com / public / HI6SQNER67WBSIRIGMF4DXKJSI.jpg "ancho =" 2600 "/></p>
<caption>En los EE. UU., La única forma de recibir un trasplante fecal de un médico es diagnosticando una infección recurrente de <em>C. diff</em> bacterias (que se muestran aquí) o ser parte de un ensayo clínico. Fuera del consultorio del médico, muchas personas prueban los trasplantes de heces de bricolaje. (CDC / Lois S. Wiggs /)</caption>
<p>Este enero, Kashyap se unió a la junta asesora de <a href=uBiome, una de las compañías que ofrece secuenciación de microbiomas. Se unió "exactamente por esta razón", dice, "para asesorarlos sobre cómo hacer que su enfoque para informar sea más científico y más transparente". Los informes de la compañía le dicen a los usuarios cada tipo de bacteria en sus heces que está fuera de un rango "normal", y las enfermedades con las que están asociadas esas bacterias. UNA informe de muestra de uBiome, por ejemplo, dice que un paciente tiene un mayor riesgo de enfermedad cardiovascular debido a "bajo" Alloprevotella.

"Esto crea ansiedad entre los pacientes", dice Kashyap, y agrega que ha expresado sus preocupaciones a uBiome en múltiples ocasiones. Puede ser un punto discutible ahora. los FBI allanó uBiomeEl consultorio esta primavera, investigando prácticas como facturar a los pacientes varias veces sin su consentimiento. La empresa tiene desde se declaró en bancarrota y planea cerrar.

Tripa americana, un spin-off derivado de un esfuerzo para catalogar la diversidad microbiana global llamado Proyecto de microbioma terrestre, también secuencia el ADN microbiano en las heces y ofrece datos sobre cómo los participantes se comparan con los demás. "Nos esforzamos mucho para explicarles que se espera una variación y para explicarles que no es una prueba clínica", dice Knight, cofundador de American Gut. Lo ve como un proyecto de ciencia ciudadana; los resultados fueron publicados el año pasado de más de 10,000 participantes. Pero Knight reconoce que muchas personas se inscriben porque piensan que están obteniendo información médicamente útil.

La única prueba que realmente puede decirle si debe recibir un trasplante fecal, dice Knight, es una prueba para C. diff. Si las personas buscan otras respuestas de una prueba de microbioma, "esa no es la ciencia en este momento, a menos que sea un ratón".

Heinz Koop publicó en Facebook una foto de una turba fresca balanceada en una bolsa de papel sobre una taza del inodoro, preguntando: “Este es su taburete, ¿qué piensan ustedes?” En este grupo de Facebook para entusiastas de FMT y en otros grupos como este, las personas comparten sus experiencias con trasplantes fecales para afecciones como ansiedad y acné, o para sus hijos con autismo, o incluso para sus perros.

El taburete en la foto de Koop pertenecía a un amigo, "como la persona más saludable que conocía y muy atlético", dice Koop. Pensó que este amigo podría ser un buen donante, aunque los comentaristas en Facebook no estaban seguros de si el espécimen estaba lo suficientemente bien formado. Sin embargo, Koop se dio cuatro tratamientos de enema con las heces de su amigo.

Era simple: "Vive como a 10 minutos de mí", dice Koop. “Lo puso en una caja pequeña y lo puso en la nevera. Luego me envió un mensaje como, "OK, tengo una nueva muestra". Pero después de que los resultados de secuenciación del microbioma del propio amigo regresaron con algunos datos que no le gustaban a Koop, pusieron el experimento en espera. Koop cree que los trasplantes lo ayudaron un poco.

Lindsay Calverley también siguió adelante con su FMT en casa. Como ya se había estado dando enemas diarios de café, agregar un cubo lleno de heces de un extraño apenas cambió su rutina diaria, dice. Pero después de agotar las donaciones, no se sintió mejor. En todo caso, tenía nuevos síntomas.

Calverley le escribió a su donante y obtuvo un reembolso.

"Tenemos buena evidencia de que (FMT) es muy bueno para una cosa", dice Olesen, "y más allá de eso es una pregunta tan abierta". Su organización, OpenBiome, ha enviado más de 50,000 tratamientos a instalaciones médicas para C. diff infección. Fuera de C. diff, el banco de heces solo trabaja con médicos que realizan ensayos clínicos.

A pesar de los emoji de caca hinchables y abrazados apoyados en el centro de la oficina de OpenBiome, Olesen no toma a la ligera FMT. "Aquí lo consideramos una medicina seria", dice. Se pregunta si las heces completamente naturales y el lenguaje generalizado sobre el "equilibrio" de microbiomas hacen que la FMT sea atractiva como una especie de tratamiento holístico. "Si crees que algo está mal con tu cuerpo, hay algún tipo de literatura que dice que podría estar relacionado con el microbioma intestinal", dice. Los trasplantes fecales pueden parecer una cura para lo que sea que te aflija.

Sin embargo, más allá de no siempre curar a las personas, los trasplantes fecales pueden matar. A principios de este año, el La Administración de Alimentos y Drogas anunció que dos adultos inmunocomprometidos que recibieron FMT experimental de un médico habían contraído medicamentos resistentes E. coli infecciones Uno de ellos murió. En respuesta, la agencia recomendó protecciones adicionales, incluidos los donantes de detección y sus heces. (UNA declaración de OpenBiome dice que la compañía ya estaba haciendo este tipo de detección y no proporcionó el tratamiento contaminado).

Otra razón por la cual el FMT es riesgoso es la misma razón por la cual la ciencia a su alrededor es tan emocionante: los investigadores han encontrado vínculos entre el microbioma y afecciones como la enfermedad de Parkinson, la esclerosis múltiple y el cáncer. Si alguno de esos vínculos resulta ser causal, un trasplante fecal de una persona aparentemente sana podría acarrear riesgos ocultos en el futuro.

"Lo que se ha establecido es que el microbioma está asociado con muchos aspectos de la salud en los que nadie tenía idea de en qué estaba involucrado hace 20 años", dice Knight. Descubrir cuándo el microbioma causa una enfermedad, y cuándo es simplemente un efecto secundario, es un trabajo en progreso. Los científicos ni siquiera están seguros de cómo los trasplantes fecales curan los recurrentes C. diff.

Mientras trabajan para obtener respuestas, los científicos probablemente continuarán usando el término disbiosis. "Creo que ya es una batalla perdida", dice Hooks. Pero ella argumenta que "pedirle a la gente que explique lo que quieren decir con eso" sigue siendo importante. ¿Un experimento muestra que una enfermedad causa una diferencia microbiana, o viceversa? ¿Que toda la comunidad de microbios ha cambiado, o que ciertos errores han aparecido o desaparecido? O simplemente: ¿algo es diferente?

"Tenemos la responsabilidad de entender bien el idioma", dice Shanahan, y agrega que la ciencia es la búsqueda de la verdad. "¿Por qué usarías una palabra que está a un paso de la verdad?"


Elizabeth Preston es una escritora independiente cuyo trabajo se puede encontrar en New Scientist, Discover, Quanta, The Atlantic y STAT News, entre otras publicaciones.

Esta historia apareció originalmente en Oscuro.

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