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Descubren tres etapas distintas en el desarrollo de los microbiomas infantiles

Jueves 25 Octubre, 2018 en  Ciencia y Tecnología

Un equipo liderado por investigadores del Colegio de Medicina de Baylor, en Houston, exploró la secuencia de colonización microbiana en el intestino infantil hasta los 4 años.

niño

En un gran estudio sobre microbiomas de bebés, un equipo liderado por investigadores del Colegio de Medicina de Baylor, en Houston, Texas, Estados Unidos, exploró la secuencia de colonización microbiana en el intestino infantil hasta los 4 años y encontró distintas etapas de desarrollo en el microbioma que se vincularon con exposiciones en la vida temprana.

Publicado en la revista Nature, su informe y un documento complementario dirigido por el Instituto Broad del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) y Harvard, en Estados Unidos, son el resultado de un extenso análisis de los datos recopilados de una cohorte de participantes involucrados en el estudio de diabetes TEDDY.

El estudio TEDDY (siglas en inglés de determinantes ambientales de la diabetes en los jóvenes) ha recopilado datos durante diez años con el objetivo de comprender qué desencadena la diabetes tipo 1 en niños con un mayor riesgo genético de enfermedad. Investigadores de seis centros clínicos en Estados Unidos, Suecia, Finlandia y Alemania, así como el Centro de Coordinación de Datos de la Universidad del Sur de la Florida, Estados Unidos, recogieron muestras de heces mensuales y datos de más de 8.600 niños genéticamente susceptibles a la diabetes tipo 1.

De esta cohorte, los investigadores del Colegio de Medicina de Baylor analizaron un total de 12.005 muestras de heces que se recolectaron de 903 niños de entre tres y 46 meses de edad para comprender mejor cómo se ve el microbioma en una etapa temprana de la vida.

“Sabemos que los primeros años de vida son importantes para el establecimiento de los microbiomas. Los bebés nacen con muy pocos microbios y las comunidades microbianas se reúnen en su cuerpo durante esos primeros años de su vida”, explica el doctor Joseph Petrosino, director del Centro Alkek de Investigación Metagenómica y del Microbioma y profesor de Virología Molecular y Microbiología en Baylor.

“En este estudio, observamos más de cerca en esta asombrosa cohorte el establecimiento del microbioma durante los primeros años de vida y las exposiciones tempranas asociadas con esa secuencia de eventos”, afirma Petrosino. Junto a su equipo, empleando secuenciación de ARN y ADN de vanguardia para descubrir la configuración genética completa de todos los microbios, determinaron que el microbioma intestinal en desarrollo se somete a tres fases distintas de la progresión del microbioma.

Fases de desarrollo transitoria y estable

Se trata de la fase de desarrollo (entre los 3 y los 14 meses de edad), la fase transitoria (de los 15 a los 30 meses de edad) y la fase estable (entre los 31 y los 46 meses de edad). “Esta información es útil para cualquier estudio futuro de microbiomas que analice una cohorte infantil con fines de descubrimiento científico y posible intervención. La idea de que podemos estratificar las fases de desarrollo de esta manera puede brindar a los investigadores una resolución adicional para revelar diferencias que podrían estar asociadas a enfermedades”, plantea Petrosino.

El estudio encontró una asociación entre la lactancia materna al menos parcial y tener una mayor abundancia de ‘Bifidobacterium breve’ y ‘Bifidobacterium bifidum’, dos tipos de especies bacterianas con propiedades probióticas que se sabe que prevalecen en las primeras etapas de la vida. Además, el cese de la lactancia aceleró la maduración del microbioma del bebé, lo que significa que avanzó rápidamente a través de las otras etapas hasta la fase estable, que se caracteriza por mayores cantidades de bacterias ‘Firmicutes spp’.

“La investigación adicional ayudará a comprender mejor las implicaciones de tener una tasa acelerada de maduración de microbiomas”, augura Petrosino. En aquellos bebés que fueron amamantados, las cepas de ‘Bifidobacterium’ que tenían la capacidad genética de procesar la leche humana ya no se detectaban una vez que se detenía la lactancia.

“La presunción es que la presión selectiva para que estos organismos estén presentes durante la lactancia materna se elimina una vez que se detiene la lactancia, y luego pueden crecer otras cepas de ‘Bifidobacterium’ que no procesan los metabolitos en la leche materna –argumenta Petrosino–. Esto proporciona información sobre cómo la dieta temprana está afectando al desarrollo de los microbiomas”.

Los científicos también descubrieron una vinculación entre el parto vaginal y tener una mayor abundancia de bacterias pertenecientes al género ‘Bacteroides’. Sin embargo, tener más ‘Bacteroides’ al nacer no era exclusivo de los bebés que nacieron de esta manera. Aquellos que tuvieron más ‘Bacteroides’ al nacer tendieron a poseer una mayor diversidad de microbios en los primeros 40 meses de vida.

“Nuevamente, las implicaciones aún no están claras. La diversidad microbiana suele considerarse beneficiosa, pero aún no comprendemos qué señales microbianas en la vida son importantes para el desarrollo”, afirma Petrosino, señalando que estos datos ya se están utilizando, junto con el extenso repositorio de metadatos TEDDY, para comprender mejor cómo las exposiciones ambientales contribuyen a la progresión a la diabetes tipo 1.


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