El microbioma intestinal puede originar la esclerosis múltiple

La esclerosis múltiple es un trastorno neurodegenerativo autoinmune que afecta a 2,5 millones de personas en todo el mundo

E.P. | 12 - Septiembre - 2017 15:26 h.

Investigadores de la Universidad de California San Francisco (UCSF), en Estados Unidos, han identificado microbios intestinales específicos asociados con la esclerosis múltiple (EM) en pacientes humanos, lo que demuestra que estos microbios participan en la regulación de las respuestas inmunes en los modelos experimentales.

Los nuevos hallazgos --que se publican en la edición digital temprana de 'Proceedings of the National Academy of Sciences'-- sugieren que los microbios intestinales pueden desempeñar un papel en la neurodegeneración que caracteriza a la EM. Los autores esperan que el hallazgo ayude a los científicos a comprender los orígenes de la esclerosis múltiple y pueda llevar a tratamientos, como cambios en la dieta o fármacos basados en subproductos microbianos, que puedan mejorar el curso de la enfermedad.

La esclerosis múltiple es un trastorno neurodegenerativo autoinmune que afecta a aproximadamente 2,5 millones de personas en todo el mundo con pérdida progresiva de visión, debilidad y temblores, y problemas de coordinación y equilibrio. En casos severos, puede provocar parálisis.

La EM surge cuando el sistema inmune ataca el aislamiento, conocido como mielina, que se envuelve alrededor de las células nerviosas. Los investigadores han aprendido mucho acerca de la esclerosis múltiple en las últimas décadas, pero siguen preguntándose por qué el sistema inmunológico se vuelve contra la mielina.

"El campo ha tenido mucho éxito en la identificación de los genes asociados con la susceptibilidad a la EM, pero nunca he estado satisfecho con la cantidad de riesgo que podremos explicar con sólo la genética --apunta el autor principal en el nuevo estudio, Sergio Baranzini, profesor de Neurología en la UCSF--. Incluso los gemelos idénticos, que comparten la misma herencia genética, sólo comparten un diagnóstico de EM alrededor del 35 por ciento del tiempo. Está claro que el genoma es importante, pero los factores ambientales también deben jugar un papel relevante".

Baranzini reconoce que es muy difícil identificar a muchos sospechosos ambientales de contribuir a la EM, como la historia de tabaquismo, la dieta y las exposiciones ambientales, además de asociarlos con un impacto biológico en los pacientes. Un número creciente de estudios que demuestran que los microbios intestinales pueden influir directamente en la función del sistema inmunológico humano sugirió una nueva posibilidad: dado que "el intestino es en realidad la conexión más íntima entre el mundo exterior y el sistema inmunológico", según Baranzini, el microbioma del intestino humano podría desempeñar un papel en el inicio o la progresión de la EM.

Más bacterias específicas en personas con esclerosis múltiple

En el nuevo estudio, la investigadora postdoctoral Egle Cekanaviciute y colaboradores analizaron el microbioma intestinal de 71 pacientes con EM, así como 71 sujetos de control sanos, e identificaron especies específicas de bacterias que eran más o menos comunes en personas con esclerosis múltiple que en la población en general. Luego, se centraron en la tarea mucho más difícil de investigar cómo estas diferencias en las bacterias intestinales podrían influir en el ataque del sistema inmune a la mielina en la EM.

"Una gran cantidad de estudios de microbioma dicen qué bacterias se incrementan en pacientes con una enfermedad y cuáles se reducen; y luego se detienen --señala Cekanaviciute--. Queríamos saber más: ¿debemos preocuparnos por las que se incrementan porque son dañinas o las que están disminuidos porque tal vez son útiles? ¿Qué hacen realmente estos microbios que podrían tener un impacto en la salud de las personas?".

Primero, el equipo exploró si los componentes de estas bacterias podían alterar el comportamiento de las células inmunitarias humanas para hacerlas pro-o anti-inflamatorias. En los platos de laboratorio, los científicos expusieron células inmunitarias humanas a extractos bacterianos y encontraron que dos especies que eran más comunes en personas con EM -'Akkermansia muciniphila' y 'Acinetobacter calcoaceticus'-- provocaron que las células se volvieran proinflamatorias, mientras que otras a niveles inferiores que los habituales en los pacientes con EM -'Parabacteroides distasonis'-- desencadenó respuestas inmuno-reguladoras.

Los investigadores introdujeron entonces cada una de estas tres especies en ratones que de otro modo carecían de un microbioma y encontraron que las bacterias tenían un efecto similar: 'A. Muciniphila' y 'A. Calcoaceticus' desencadenaron inflamación inmune mientras que 'P. Distasonis' apisonó la inflamación.

Pero estos experimentos sólo evaluaron el impacto de una especie bacteriana en un momento, por lo que la cuestión sigue siendo cómo los complejos ecosistemas microbianos de pacientes con EM pueden afectar a la neurodegeneración. Para responder a esta pregunta, el equipo realizó trasplantes fecales en ratones con una forma inducida experimentalmente de EM. Los investigadores descubrieron que el reemplazo de los microbiomas de estos ratones con los microbios de pacientes con EM causó que los animales perdieran las células inmunorreguladoras claves y desarrollaran neurodegeneración más severa, lo que sugiere que el microbioma podría contribuir a la progresión de la EM.

El microbioma puede ser clave en el origen de la esclerosis múltiple

Un segundo estudio publicado en el mismo número de 'PNAS' --dirigido por los investigadores en el Instituto Max Planck en Alemania y realizado también por los científicos Cekanaviciute y Baranzini-- encontró que los trasplantes de microbioma de pacientes con EM podrían exacerbar los síntomas en roedores con un modelo genético de la enfermedad.

"Dos grupos diferentes, utilizando dos cohortes separadas de pacientes y controles y dos modelos de ratones de la enfermedad, obtuvieron resultados muy similares --apunta Cekanaviciute--. Ésta es una prueba muy prometedora de que estamos en el buen camino". Las nuevas conclusiones sugieren que el microbioma puede desempeñar un papel clave en los orígenes de la EM.

"Para ser claros, no creemos que el microbioma sea el único desencadenante de la EM --subraya Cekanaviciute--, pero parece que estos microbios podrían empeorar o mejorar la progresión de la enfermedad, llevando a alguien con predisposición genética a través del umbral en la enfermedad o mantenerlo seguro".

Los autores esperan que la investigación futura aclare exactamente cómo estas poblaciones bacterianas influyen en el desarrollo y la progresión de la EM. Por ejemplo, los invstigadores señalan que al menos una de las bacterias asociadas a la EM produce moléculas que imitan a las proteínas encontradas en la mielina, lo que sugiere que la presencia de estas bacterias podría confundir el sistema inmune con la mielina, atacando la mielina, así como con la bacteria.

Los científicos también subrayan que 'P. Distasonis', las especies bacterianas encontradas en niveles inferiores a lo normal en pacientes con EM, se cree que ayuda al sistema inmunológico a aprender a controlar su respuesta a los microbios intestinales no amenazantes. La carencia de estas bacterias puede permitir que el sistema inmune reaccione excesivamente a los microbios inofensivos en la gente con EM, conduciendo a la inflamación destructiva.

Baranzini espera que el campo pueda utilizar estos resultados para desarrollar nuevas terapias para los pacientes con EM. "El microbioma es muy maleable -subraya--. Se podría cambiar con relativa facilidad en un adulto que tiene EM o es susceptible; algo que no se puede hacer con su genética. Este no es un enfoque mágico, pero es esperanzador".