El marco ecológico predice factores clave que determinan la eficacia del FMT

Puede que no lo pensemos a menudo, pero nuestro intestino alberga un complejo ecosistema de microorganismos que desempeñan un papel fundamental en nuestro funcionamiento. El sistema es delicado:un pequeño cambio puede provocar un cambio importante en el microbioma, resultando en graves consecuencias.

Cuando una persona toma un antibiótico, puede acabar con múltiples especies bacterianas y desequilibrar este delicado equilibrio. Clostridioides difficile es un patógeno común que coloniza una microbiota intestinal alterada. Trasplante de microbiota fecal (FMT), en el que las heces de un donante sano se trasplantan al colon de un receptor, es un tratamiento exitoso para la recurrencia C. difficile infección (rCDI). En un estudio publicado recientemente, Los investigadores del Brigham and Women's Hospital exploran cómo la dinámica de las especies bacterianas puede influir en el éxito de la FMT en el tratamiento de la rCDI. En Comunicaciones de la naturaleza , el equipo presenta un algoritmo para diseñar cócteles probióticos personalizados para pacientes con microbiomas intestinales dañinos debido a rCDI.

Diseñar un cóctel de probióticos es un desafío. Todas las especies del cóctel interactúan dentro de una red complicada. Cuando miramos una especie que inhibe directamente el crecimiento de C. difficile , También debemos asegurarnos de que no promueva indirectamente el crecimiento de C. difficile a través de interacciones con otras especies en el cóctel ".

Yang-Yu Liu, Doctor, Profesor asistente, Departamento de Medicina, Hospital Brigham and Women

C. difficile se transmite por vía fecal-oral - mala higiene o la contaminación de los alimentos o el suministro de agua - y se encuentra en todo el mundo. A pesar de que C. difficile normalmente no colonizará un colon sano, puede crecer sin control en un intestino que se ha alterado debido a los antibióticos. La rCDI no responde a los antibióticos estándar y, por lo tanto, puede reaparecer en los pacientes. aumentando el riesgo cada vez. Se ha demostrado que el FMT cura aproximadamente el 80 por ciento de los casos de rCDI que no respondieron a los antibióticos.

Los investigadores comenzaron modelando una comunidad microbiana y simulando el proceso FMT para tratar la rCDI. Próximo, estimaron cuán efectivo sería el FMT para restaurar la microbiota intestinal saludable del receptor. Luego, el equipo analizó datos del mundo real de un modelo de ratón y de pacientes humanos para validar el modelo.

El modelo teórico ayudó al equipo a predecir qué factores determinan la eficacia de FMT. Aprendieron que la eficacia de FMT disminuye a medida que aumenta la diversidad de especies del microbioma intestinal de la persona infectada. El equipo también desarrolló un algoritmo de optimización para diseñar un cóctel probiótico personalizado para ayudar a las personas con rCDI. El algoritmo se basa en la teoría ecológica que diseña un cóctel con el número mínimo de especies bacterianas, teniendo en cuenta la complicada red ecológica de la especie. Los cócteles probióticos personalizados contienen especies que son inhibidores eficaces de C. difficile y se puede administrar a pacientes con rCDI para restaurar su microbiota intestinal.

"Ahora tenemos una comprensión ecológica de FMT:por qué funciona y por qué a veces falla para rCDI, ", dijo Liu." Podemos avanzar para comprender mejor la eficacia del FMT y cómo podemos usarlo para tratar otras enfermedades asociadas con la microbiota alterada, como la EII, autismo y obesidad ".

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