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Puede que no lo sepas, pero tienes un ejército de microbios viviendo dentro de ti que son esenciales para combatir las amenazas, incluido el virus que causa COVID-19.
En las últimas dos décadas, los científicos han aprendido que nuestros cuerpos albergan más células bacterianas que las humanas.
Esta comunidad de bacterias que vive dentro y sobre nosotros, llamada microbioma, se asemeja a una empresa, en la que cada especie de microbio realiza trabajos especializados, pero todos trabajan para mantenernos saludables.
En el intestino, las bacterias equilibran la respuesta inmunitaria contra los patógenos. Estas aseguran que la respuesta inmune sea efectiva pero no tan violenta como para causar daños colaterales al huésped.
Las bacterias de nuestro intestino pueden provocar una respuesta inmunitaria eficaz contra virus que no solo infectan el intestino, como el norovirus y el rotavirus, sino también los que infectan los pulmones, como el virus de la gripe.
Los microbios intestinales beneficiosos hacen esto ordenando a las células inmunitarias especializadas que produzcan potentes proteínas antivirales que finalmente eliminan las infecciones virales.
Y el cuerpo de una persona que carece de estas bacterias intestinales beneficiosas no tendrá una respuesta inmune tan fuerte a los virus invasores. Como resultado, es posible que las infecciones no se controlen, lo que afecta la salud.
Soy una microbióloga fascinada por las formas en que las bacterias dan forma a la salud humana.
Un enfoque importante de mi investigación es descubrir cómo las bacterias beneficiosas que pueblan nuestros intestinos combaten las enfermedades y las infecciones.
Mi trabajo más reciente se centra en el vínculo entre un microbio en particular y la gravedad de COVID-19 en pacientes. Mi objetivo final es descubrir cómo mejorar el microbioma intestinal con la dieta para evocar una respuesta inmune fuerte, no solo para el SARS-CoV-2 sino para todos los patógenos.
¿Cómo las bacterias residentes lo mantienen saludable?
Nuestra defensa inmunológica es parte de una respuesta biológica compleja contra patógenos dañinos, como virus o bacterias.
Sin embargo, debido a que nuestros cuerpos están habitados por billones de bacterias, virus y hongos en su mayoría beneficiosos, la activación de nuestra respuesta inmune está estrictamente regulada para distinguir entre microbios dañinos y beneficiosos.
Nuestras bacterias son compañeras espectaculares que ayudan diligentemente a preparar las defensas de nuestro sistema inmunológico para combatir infecciones.
Un estudio seminal encontró que los ratones tratados con antibióticos que eliminan las bacterias en el intestino exhibían una respuesta inmune deteriorada.
Estos animales tenían recuentos bajos de glóbulos blancos que combaten los virus, respuestas débiles de anticuerpos y una producción deficiente de una proteína que es vital para combatir la infección viral y modular la respuesta inmunitaria.
En otro estudio, los ratones fueron alimentados con bacterias Lactobacillus, comúnmente utilizadas como probióticos en alimentos fermentados. Estos microbios redujeron la gravedad de la infección por influenza.
Los ratones tratados con Lactobacillus no perdieron peso y solo tuvieron un daño pulmonar leve en comparación con los ratones no tratados.
Del mismo modo, otros han encontrado que el tratamiento de ratones con Lactobacillus protege contra diferentes subtipos de la gripe del virus y el virus sincitial respiratorio humano, la principal causa de la bronquiolitis viral y neumonía en niñas y niños.
Enfermedades crónicas y microbios
Los pacientes con enfermedades crónicas que incluyen diabetes tipo 2, obesidad y enfermedades cardiovasculares exhiben un sistema inmunológico hiperactivo que no reconoce un estímulo inofensivo y está vinculado a un microbioma intestinal alterado.
En estas enfermedades crónicas, el microbioma intestinal carece de bacterias que activen las células inmunes que bloquean la respuesta contra bacterias inofensivas en nuestros intestinos.
Esta alteración del microbioma intestinal también se observa en bebés que nacen por cesárea, personas que consumen una dieta deficiente y personas de la tercera edad.
En Estados Unidos, 117 millones de personas, aproximadamente la mitad de la población adulta, padecen diabetes tipo 2, obesidad, enfermedades cardiovasculares o una combinación de ellas. Eso sugiere que la mitad de los adultos estadounidenses tienen un ejército de microbiomas defectuoso.
La investigación en mi laboratorio se enfoca en identificar las bacterias intestinales que son críticas para crear un sistema inmunológico equilibrado, que combate las infecciones bacterianas y virales que amenazan la vida, mientras tolera las bacterias beneficiosas dentro y sobre nosotros.
Dado que la dieta afecta la diversidad de bacterias en el intestino, mis estudios de laboratorio muestran cómo la dieta puede usarse como terapia para enfermedades crónicas.
Usando diferentes alimentos, las personas pueden cambiar su microbioma intestinal a uno que impulse una respuesta inmunológica saludable.
Una fracción de los pacientes infectados con SARS-CoV-2, el virus que causa la enfermedad COVID-19, desarrollan complicaciones graves que requieren hospitalización en unidades de cuidados intensivos.
¿Qué tienen en común muchos de esos pacientes? La vejez y las enfermedades crónicas relacionadas con la dieta como la obesidad, la diabetes tipo 2 y las enfermedades cardiovasculares.
Las personas de raza negra y latina se ven afectadas de manera desproporcionada por la obesidad, la diabetes tipo 2 y las enfermedades cardiovasculares , todas ellas relacionadas con una mala nutrición. Por tanto, no es una coincidencia que estos grupos hayan sufrido más muertes por COVID-19 en comparación con los blancos. Este es el caso no solo en Estados Unidos sino también en Reino Unido.
Descubriendo microbios que predicen la gravedad de COVID-19
La pandemia de COVID-19 me ha inspirado a cambiar mi investigación y explorar el papel del microbioma intestinal en la respuesta inmune demasiado agresiva contra la infección por SARS-CoV-2.
Mis colegas y yo hemos planteado la hipótesis de que los pacientes críticamente enfermos con COVID-19 con afecciones como obesidad, diabetes tipo 2 y enfermedades cardiovasculares exhiben un microbioma intestinal alterado que agrava el síndrome de dificultad respiratoria aguda.
Se cree que el síndrome de dificultad respiratoria aguda, una lesión pulmonar potencialmente mortal, en pacientes con SARS-CoV-2 se desarrolla a partir de una reacción exagerada fatal de la respuesta inmune llamada tormenta de citocinas que causa una inundación incontrolada de células inmunitarias en los pulmones.
En ellos, su propia respuesta inmune inflamatoria incontrolada, en lugar del virus en sí, causa la lesión pulmonar grave y fallas multiorgánicas que conducen a la muerte.
Varios estudios descritos en una revisión reciente han identificado un microbioma intestinal alterado en pacientes con COVID-19.
Y algunas empresas, incluidas Seres Therapeutics, 4d Pharma PLC, Evelo Biosciences, VEDANTA bioscience y Finch Therapeutics han atraído recientemente la atención de los inversores por su trabajo en terapias para enfermedades como el cáncer, la depresión y las enfermedades inflamatorias del intestino.
Falta la identificación de bacterias específicas dentro del microbioma que podrían predecir la gravedad de COVID-19.
Para abordar esta pregunta, mis colegas y yo reclutamos pacientes hospitalizados por COVID-19 con síntomas graves y moderados.
Recolectamos muestras de heces y saliva para determinar si las bacterias en el intestino y el microbioma oral podrían predecir la gravedad del padecimiento.
La identificación de marcadores de microbioma que pueden predecir los resultados clínicos de la enfermedad es clave para ayudar a priorizar a los pacientes que necesitan tratamiento urgente.
Demostramos, en un artículo que aún no ha sido revisado por pares, que la composición del microbioma intestinal es el predictor más fuerte de la gravedad del COVID-19 en comparación con las características clínicas del paciente que se usan comúnmente para hacerlo.
Específicamente, identificamos que la presencia de una bacteria en las heces, llamada Enterococcus faecalis, fue un predictor sólido de la gravedad de la enfermedad causada por el coronavirus. No es sorprendente que Enterococcus faecalis se haya asociado con inflamación crónica.
Enterococcus faecalis recolectado de heces se puede cultivar fuera del cuerpo en laboratorios clínicos. Por lo tanto, una prueba de esta podría ser una forma rentable, rápida y relativamente fácil de identificar a los pacientes que probablemente necesiten más cuidados de apoyo e intervenciones terapéuticas para mejorar sus posibilidades de supervivencia.
Pero aún no está claro a partir de nuestra investigación cuál es la contribución del microbioma alterado en la respuesta inmune a la infección por SARS-CoV-2.
Un estudio reciente ha demostrado que la infección de COVID-19 desencadena un desequilibrio en las células inmunitarias llamadas células T reguladoras que son fundamentales para el equilibrio inmunológico.
Las bacterias del microbioma intestinal son responsables de la activación adecuada de esas células T reguladoras.
Por lo tanto, los investigadores como yo debemos tomar muestras repetidas de heces, saliva y sangre del paciente durante un período de tiempo más prolongado para aprender cómo el microbioma alterado observado en los pacientes con COVID-19 puede modular la gravedad de la enfermedad, quizás alterando el desarrollo de la T células reguladoras.
Como científica latina que investiga las interacciones entre la dieta, el microbioma y la inmunidad, debo enfatizar la importancia de mejores políticas para mejorar el acceso a alimentos saludables, que conducen a un microbioma más saludable.
También es importante diseñar intervenciones dietéticas culturalmente sensibles para las comunidades negras y latina. Si bien una dieta de buena calidad puede no prevenir la infección por SARS-CoV-2, puede tratar las condiciones subyacentes relacionadas con su gravedad.
La nota original la puedes encontrar aquí.
Por Ana Maldonado-Contreras, profesora asistente de microbiología y sistemas fisiológicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Massachusetts.
*The Conversation es una fuente independiente y sin fines de lucro de noticias, análisis y comentarios de expertos académicos.
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