Consumo de alcohol y alteraciones en la composición de la microbiota intestinal: papel de los receptores del sistema inmunitario TLRs (Toll-Like receptors)

Abstract

[ES] El alcohol es un compuesto neurotóxico causante del 5,3% de las muertes anuales. Un consumo excesivo de este afecta a un gran número de órganos y tejidos, especialmente el hígado, el sistema nervioso central (SNC) y el tracto gastrointestinal. En otras palabras, el consumo de alcohol se relaciona con consecuencias negativas para la salud como: malnutrición, neurodegeneración, desordenes de conducta y enfermedades inflamatorias. Trabajos recientes del laboratorio de Patología Celular del Centro de Investigación Príncipe Felipe (CIPF) han demostrado la participación del alcohol en la activación de la respuesta del sistema inmune innato (SII); centrándose en uno de los mecanismos de la respuesta inflamatoria como es la respuesta de los receptores del sistema innato inmunitario, TLRs (Toll-like receptors). En concreto, se ha demostrado que el etanol es capaz de activar la vía de señalización del receptor TLR4, generando una respuesta inflamatoria que activa al factor de transcripción NF-κB y permite la liberación de citocinas y mediadores inflamatorios. Datos recientes indican la participación de la microbiota gastrointestinal en los procesos de inflamación e inmunidad, y su capacidad de regulación del eje intestino - cerebro. Distintos estudios han demostrado que, tras un proceso de disbiosis, se producen alteraciones de la composición microbiana favoreciendo el desarrollo de los microorganismos patógenos frente a los beneficiosos, efectos que se asocian con diferentes patologías ya que afectan al organismo hospedador. A este respecto, se ha demostrado que el consumo/abuso de alcohol influye negativamente en el mantenimiento del equilibrio microbiano, pues distintos estudios confirman que las personas alcohólicas presentan alteraciones en poblaciones bacterianas, indicando que el consumo modifica la composición de la microbiota. Por tanto, el objetivo del presente trabajo es evaluar posibles diferencias entre la composición microbiana tras un consumo crónico de alcohol y la relevancia del receptor TLR4 en esas diferencias, utilizando ratones wild-type y TLR4 knock-out. El abordaje metodológico se basa en la utilización de protocolos de secuenciación de tercera generación que nos permiten conocer cómo el alcohol influye en los perfiles bacterianos. Los resultados preliminares indican que el alcohol altera al microbioma bacteriano y que existen diferencias importantes en la composición microbiana entre ratones wild-type y ratones TLR4 KO con consumo de alcohol.

[EN] Alcohol is a neurotoxic compound which causes 5.3% of annual deaths. Chronic excessive alcohol consumption can affect nearly every organ and tissue, particularly the liver, the Central Nervous System (CNS) and the gastrointestinal tract. To put it another way, alcohol consumption is associated with adverse health consequences like, malnutrition, neurodegeneration, behavioural disorders and inflammatory diseases. Recently researches from the Cellular Pathology Laboratory of the Principe Felipe Research Centre (CIPF) demonstrates the involvement of alcohol in the activation of the innate immune system (SII); focusing on one of the mechanisms of the inflammatory response as is the response of the innate immune system receptors, TLRs (Toll-Like Receptors). Specifically, it was demonstrated that ethanol can activate the signalling pathway of the TLR4 receptor, triggering an inflammatory response that activates the NF-κB transcription factor and allows the release of cytokines and inflammatory mediators. Recent data show the involvement of the gut microbiota in inflammation and immunity events, and its ability to regulate the gut-brain axis. Different studies have proved that after a dysbiosis process, alterations in microbial composition that is favouring pathogenic microbes over beneficial ones, there are some effects that are associated with different health disorders that affects the host organism. In this respect, it has been shown that the alcohol consumption adversely affects the microbiota equilibrium, as other studies have shown that alcoholic people have bacterial alterations, so ethanol can modify the gut microbiota. Therefore, the objective of this work is to study the differences between microbial composition after a chronic alcohol consumption and the relevance of TLR4 receptor. The experiments use wild-type and TLR4 knock-out mice. The methodological approach is based on the use of third generation sequencing protocols that allow us to know how alcohol influences bacterial profiles. Preliminary results indicate that alcohol alters the bacterial microbiome and that there are important differences in microbial composition between wild-type and TLR4 KO mice after an alcohol consumption.