lunes, 7 de julio de 2014

Microbiota: la familia crece - DiarioMedico.com

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CONOCIMIENTO DE LA FLORA INTESTINAL

Microbiota: la familia crece

El consorcio 'MetaHIT', con participación española, logra nuevos avances en el conocimiento de la flora intestinal. Se amplía el catálogo de genes de referencia que ayudarán a comprender mejor diversas enfermedades.
Javier Granda Revilla. Barcelona | dmredaccion@diariomedico.com   |  07/07/2014 00:00
  
rancisco Guarner, Natalia Borruel, Chaysavanh Manichanh, Francesc Casellas, Encarna Varela, Maria Antolín y Virginia Robles.
El equipo del Instituto de Investigación Valle de Hebrón que ha participado en 'MetaHIT': de izquierda a derecha, Francisco Guarner, Natalia Borruel, Chaysavanh Manichanh, Francesc Casellas, Encarna Varela, Maria Antolín y Virginia Robles. (Jaume Cosialls)
El proyecto europeo MetaHIT vuelve a estar de actualidad con la publicación de dos trabajos en Nature Biotechnology que describen por primera vez 500 especies que no se conocían que vivieran en el intestino humano y un nuevo catálogo integrado de los genes de referencia de la microbiota.
Formado por 13 entidades europeas entre las que se incluye el Instituto de Investigación Valle de Hebrón (VHIR), y al que posteriormente se han unido colaboradores chinos, MetaHIT está financiado con más de 20 millones de euros aportados en parte por la Unión Europea y por otros colaboradores.
  • En 'MetaHIT' se optó desde el principio por analizar todo el genoma de las bacterias para estudiarlas, en vez de determinarlas o asignarlas por un gen
Genoma completo
MetaHIT -acrónimo de metagenómica del tracto intestinal humano- sentó sus bases en 2007 y se presentó en enero de 2008. A diferencia del Human Microbiome Project estadounidense, centrado en el gen 16S de las bacterias en piel, intestino, boca y oreja de personas sanas, este consorcio europeo se centró -como su nombre indica- en el metagenoma intestinal, donde se ubican el 99 por ciento de las bacterias que viven en el ser humano.
Como ha explicado Francisco Guarner, jefe clínico del Servicio de Aparato Digestivo del Hospital Valle de Hebrón, de Barcelona, e investigador del grupo de fisiología y fisiopatología digestiva del VHIR, "desde un principio analizamos todo el genoma de las bacterias para estudiarlas, en vez de determinarlas o asignarlas por un gen: cada bacteria tiene entre dos mil y cuatro mil genes, por lo que en vez de tomar las decisiones sobre una sola secuencia, como hacen los investigadores estadounidenses, las tomamos sobre mil secuencias más, lo que lo convierte en un trabajo bioinformático más complejo" .
  • En el año 2010 se determinó el primer catálogo de genes no humanos que contribuyen a la salud intestinal humana, en un artículo que se publicó en 'Nature'
Enterotipos
Esta mayor complejidad ha permitido, a su vez, obtener una visión mucho más precisa, logrando en el año 2010 determinar el primer catálogo de genes no humanos que contribuyen a la salud intestinal humana, en un artículo que se publicó en Nature.
"En aquel momento nos dimos cuenta de que estaban presentes genes de bacterias, de levaduras, virus y protozoos", ha recordado Guarner.
  • Cuando hay menos diversidad en la flora intestinal se produce un patrón más inflamatorio, con un tipo de obesidad que tiende hacia el síndrome metabólico
El segundo gran paso de MetaHIT, publicado en 2011 también en Nature, fue el descubrimiento de los enterotipos: por este procedimiento de análisis de todos los genes y observando sus géneros predominantes se pudieron clasificar en tres modelos en función de la bacteria dominante.
El año pasado apareció en la misma publicación otro trabajo del consorcio en el que se recogen los defectos del presente en alrededor del 30 por ciento de las personas con obesidad. "Este porcentaje de obesos tienen claros defectos en el ecosistema intestinal, porque este es menos diverso, con menos especies distintas. De nuevo, realizamos esta investigación analizando todos los genes, incluidos virus y levaduras".
  • Los progresos en la investigación han permitido llegar a una primera determinación de marcadores de obesidad y de enfermedad inflamatoria intestinal
El análisis llevó a la conclusión de que, "cuando hay menos diversidad, hay un patrón más inflamatorio, con un tipo de obesidad que tiende hacia el síndrome metabólico, con trastorno de regulación de glucosa y resistencia a la insulina que causan diabetes tipo 2, dislipemias e incremento de la esteatosis hepática no alcohólica", ha detallado.
Este subgrupo de obesos tiene, además de un ecosistema intestinal más defectuoso por su falta de diversidad, una peor evolución, ya que ganan más peso y responden peor a las dietas hipocalóricas.
Multidisciplinar
"Uno de los aspectos más destacados del consorcio MetaHIT es el poco afán de protagonismo del coordinador francés Stanislav Dusko Ehrlich, con mucha cooperación entre los diferentes grupos alemanes, franceses, belgas, daneses, españoles y chinos, sin esconder los datos de manera individual, como sucede en ocasiones", según ha detallado el investigador del Hospital Valle de Hebrón, quien ha añadido que "ha sido todo lo contrario, pese a que éramos gente muy distinta: investigadores clínicos, investigadores básicos, matemáticos, bioinformáticos... Es una multidisciplinariedad que ha enriquecido el trabajo".
En su opinión, el balance del consorcio en estos siete años es que se ha colaborado al cambio en la investigación tanto en obesidad como en enfermedad inflamatoria intestinal, especialmente en una primera determinación de posibles marcadores.
"Como en todo, alguien debe darse cuenta de las consecuencias de que suba el colesterol, como sucedió en los años 60 y, posteriormente hasta los 90, de que realmente bajándolo se consigue prevenir el infarto de miocardio y se evita el riesgo cardiovascular. Siguiendo con la analogía, nosotros nos hemos dado cuenta de que sube el colesterol y todavía falta mucho por trabajar", según Guarner.
La determinación de estos primeros marcadores ha dado paso a trabajos que tratan de describir cómo hay que manipularlos funcionalmente y los beneficios para la salud que se podrían obtener.

En busca de ordenadores que permitan manejar la gran cantidad de datos generados

El manejo de la ingente cantidad de información que se analiza en estos trabajos ha sido una de las grandes dificultades de la investigación de Metahit. El primer estudio, llevado a cabo con la colaboración de 124 pacientes, precisó un disco de medio terabyte de información, que por su tamaño no podía enviarse por internet.
La coordinación informática se hacía entre Alemania, Dinamarca y Francia, desde donde se enviaba la información al supercomputador Mare Nostrum de Barcelona. Como ha recordado Guarner, "la manera de trabajar era enviar a alguien con el disco duro en una bolsa, porque era muy difícil mandar la información por internet, aunque tratamos de hacerlo cortando la información en trozos. Ahora hemos superado el terabyte, lo que produce problemas, porque no sirven los ordenadores habituales, se necesitan procesadores más potentes".

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