La microbiota intestinal y el VIH

JPEG - 1.1 KB
Manuel Delgado, PhD
Neuroinmunólogo

La microbiota y el ser humano

El ser humano ha coexistido e interaccionado con microorganismos desde su origen y durante toda su existencia. Si bien existen microorganismos ambientales patógenos al ser humano, la mayoría son inocuos y pasan desapercibidos porque nuestro cuerpo los maneja de manera asintomática, es decir, sin que ellos causen enfermedad alguna.

Nuestro cuerpo se encuentra ampliamente colonizado por microorganismos. De hecho, los estimados más recientes sugieren que la microbiota de un individuo promedio (peso: 70 kg) es de 1x1013 a 1x1014 células microbianas1. Esto implica que el número de células microbianas que tiene un individuo promedio se comparan con el número de células que tiene su cuerpo en una razón 1:1.1 La microbiota se refiere a una colección de todos los taxones que constituyen comunidades microbianas, como bacterias, arqueas, hongos y protistas.2

Los avances tecnológicos en el área de secuenciación han acelerado de manera vertiginosa las investigaciones de la microbiota humana. Mediante estudios de genómica comparativa se ha demostrado cómo la microbiota ha coevolucionado con el ser humano.3,4 Posiblemente la interacción más estudiada –aunque poco comprendida– es la que ocurre entre la microbiota que habita el intestino (microbiota intestinal o flora intestinal) y el intestino mismo. Esta delicada y milenaria relación simbiótica de tipo comensal5 y mutualista6 es el resultado de la coexistencia misma entre la microbiota y el ser humano a través del tiempo.

Estudios recientes han comenzado a desentrañar la importancia de la microbiota intestinal, así como su rol en el desarrollo de enfermedades y en el bienestar del ser humano mismo. Así, por ejemplo, la evidencia experimental ha demostrado el papel que juega la microbiota intestinal en el desarrollo y entrenamiento del sistema inmunológico,7 mientras que otras investigaciones han permitido comprender los efectos detrimentales que resultan de la alteración de la microbiota intestinal. Un área que ha generado gran interés clínico son las investigaciones dirigidas a comprender el papel que juega la microbiota intestinal sobre el metabolismo de medicamentos, y también, cómo estos procesos influencian la efectividad terapéutica de los mismos.

Disbiosis intestinal causada por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH)

En su sentido amplio, la disbiosis se define como cualquier cambio o perturbación de la composición de las comunidades comensales respecto de las comunidades que se encuentran en individuos sanos.8

Estas alteraciones en la microbiota resultan luego en la aparición de otras enfermedades. La disbiosis intestinal incide sobre la salud y la función del tracto gastrointestinal, impactando la homeostasis y la respuesta inmune, así como la función de la barrera intestinal.9 La disbiosis intestinal produce típicamente un aumento en la permeabilidad de la barrera intestinal permitiendo que las citocinas inflamatorias, los componentes inflamatorios microbianos, la microbiota y los componentes alimentarios se transloquen a los tejidos periféricos y disparen respuestas inflamatorias sistémicas, afectando así la función metabólica del individuo.9 Entre las razones para que se produzca una disbiosis, se encuentra la entrada de algún agente patógeno, como el VIH, que altere la microbiota intestinal como parte de su proceso de infección.

El VIH es responsable de causar el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA) como resultado de la destrucción masiva de células que expresan el receptor CD4 en su superficie, en especial, los linfocitos T CD4+. Así, los individuos se tornan inmunodeprimidos para combatir patógenos y patógenos oportunistas, cuyo sistema inmunológico, bajo otras circunstancias, destruiría sin problemas. La manera en que comienza la infección y el establecimiento del virus en el ser humano son únicos. A pocos días de iniciarse la infección, la presencia del virus se concentra en el tracto gastrointestinal. Esta atracción se debe a que este órgano alberga entre el 40% y el 65% del total de células inmunes de todo el cuerpo.10 Particularmente, contiene linfocitos CD4+ de memoria que son blancos perfectos para el VIH. De esta manera, se establece un “centro de operación” donde se concentra y disemina la infección; esto permite la infiltración de linfocitos cargados de virus y su alojamiento en la pared intestinal. Como resultado, durante esta fase aguda de infección, se producen una destrucción y un agotamiento masivo de las reservas de linfocitos T CD4+ residentes en la lámina propia11 y se altera la microbiota intestinal.

La evidencia científica demuestra que el VIH produce disbiosis en el intestino. Se ha encontrado que la disbiosis se caracteriza por un aumento en la abundancia relativa de bacterias gramnegativas comensales, que abarca muchas especies bacterianas con potencial patogénico, junto con la disminución de la abundancia de bacterias grampositivas y gramnegativas beneficiosas, incluyendo aquellas con propiedades inmunorreguladoras12. La disbiosis intestinal puede ocurrir aun en individuos bajo regímenes de terapia antirretroviral con supresión viral exitosa, mientras que también se ha demostrado que la misma terapia antirretroviral es capaz de producir dicha disbiosis intestinal13. En individuos infectados, la importancia de la microbiota intestinal es tal, que recientemente se reportó que esta puede contribuir a la transmisión del VIH en hombres que exhiben conductas de alto riesgo14. Por último, este año, los esfuerzos para hallar indicadores serológicos que permitan identificar la ocurrencia de disbiosis en individuos infectados por VIH han rendido frutos. Investigadores españoles hallaron que los recuentos bajos de células T CD4+ en el punto más bajo (“nadir”), en vez del estado serológico per se, predicen la presencia de disbiosis intestinal en sujetos infectados con VIH-115.

Comentario

En resumen, las consecuencias detrimentales de la disbiosis en individuos infectados por VIH apenas comienzan a develarse. Los hallazgos recientes y futuros permitirán entender mejor la dinámica de la microbiota intestinal. Aunque al momento se han hecho esfuerzos por restaurar la microbiota intestinal mediante el uso de prebióticos16 y probióticos17, entre otras estrategias, todavía resta un largo camino para poder restaurarla y modularla de manera permanente.

Indudablemente, en un futuro muy cercano, todo este nuevo conocimiento complementará los esfuerzos existentes dirigidos al desarrollo de la medicina personalizada. Sin duda, esta nueva información influenciará la manera en que se realiza la práctica clínica enfocada en el mejoramiento de la calidad de vida de los pacientes infectados por VIH. El futuro es bastante prometedor.

Referencias

  1. Sender, R., Fuchs, S. & Milo, R. Revised Estimates for the Number of Human and Bacteria Cells in the Body. PLOS Biol. 14, e1002533 (2016).
  2. Cani, P. D. Human gut microbiome: hopes, threats and promises. Gut 67, 1716–1725 (2018).
  3. Moeller, A. H. et al. Cospeciation of gut microbiota with hominids. Science 353, 380–382 (2016).
  4. Gordo, I. Evolutionary change in the human gut microbiome: From a static to a dynamic view. PLoS Biol. 17, (2019).
  5. Milani, C. et al. The First Microbial Colonizers of the Human Gut: Composition, Activities, and Health Implications of the Infant Gut Microbiota. Microbiol. Mol. Biol. Rev. MMBR 81, (2017).
  6. Rooks, M. G. & Garrett, W. S. Gut microbiota, metabolites and host immunity. Nat. Rev. Immunol. 16, 341–352 (2016).
  7. Chung, H. et al. Gut immune maturation depends on colonization with a host-specific microbiota. Cell 149, 1578–1593 (2012).
  8. Petersen, C. & Round, J. L. Defining dysbiosis and its influence on host immunity and disease. Cell. Microbiol. 16, 1024–1033 (2014).
  9. Tungland, B. Chapter 9 - Dysbiosis of the Microbiota: Therapeutic Strategies Utilizing Dietary Modification, Pro- and Prebiotics and Fecal Transplant Therapies in Promoting Normal Balance and Local GI Functions. in Human Microbiota in Health and Disease (ed. Tungland, B.) 381–419 (Academic Press, 2018).
  10. Shacklett, B. L. & Anton, P. A. HIV Infection and Gut Mucosal Immune Function: Updates on Pathogenesis with Implications for Management and Intervention. Curr. Infect. Dis. Rep. 12, 19–27 (2010).
  11. Brenchley, J. M. & Douek, D. C. HIV infection and the gastrointestinal immune system. Mucosal Immunol. 1, 23–30 (2008).
  12. Dillon, S. M., Frank, D. N. & Wilson, C. C. The gut microbiome and HIV-1 pathogenesis: a two-way street. AIDS Lond. Engl. 30, 2737–2751 (2016).
  13. Nowak, P. et al. Gut microbiota diversity predicts immune status in HIV-1 infection. AIDS Lond. Engl. 29, 2409–2418 (2015).
  14. Li, S. X. et al. Gut microbiota from high-risk men who have sex with men drive immune activation in gnotobiotic mice and in vitro HIV infection. PLOS Pathog. 15, e1007611 (2019).
  15. Guillén, Y. et al. Low nadir CD4+ T-cell counts predict gut dysbiosis in HIV-1 infection. Mucosal Immunol. 12, 232–246 (2019).
  16. Serrano-Villar, S. et al. The effects of prebiotics on microbial dysbiosis, butyrate production and immunity in HIV-infected subjects. Mucosal Immunol. 10, 1279–1293 (2017).
  17. Nazir, Y., Hussain, S. A., Abdul Hamid, A. & Song, Y. Probiotics and Their Potential Preventive and Therapeutic Role for Cancer, High Serum Cholesterol, and Allergic and HIV Diseases. BioMed Research International (2018).
Copyright 2019 GALENUS REVISTA All rights reserved. | Contacto |  RSS 2.0