Caracterización molecular de la microbiota de individuos celíacos

Abstract

La enfermedad celíaca (EC) es una enteropatía de carácter autoinmune en la que intervienen factores genéticos y ambientales. Es la enfermedad crónica intestinal más frecuente, y aunque puede presentarse a cualquier edad y con una gran variedad de síntomas, los casos típicos suelen manifestarse durante la infancia y cursar con síntomas gastrointestinales. En individuos genéticamente susceptibles a desarrollar la enfermedad la ingesta del gluten de la dieta causa una inflamación crónica en el intestino delgado que conduce a pérdidas en la integridad y la función de la mucosa intestinal. Los cambios histológicos que se generan en la mucosa de los enfermos celíacos pueden provocar la atrofia de las microvellosidades intestinales lo que conlleva malabsorción de nutrientes y manifestaciones intestinales y/o extraintestinales. El único tratamiento que existe para los celíacos es una dieta estricta exenta de gluten durante toda la vida. El mantenimiento de esta recomendación dietética es complejo debido a la presencia de gluten en la mayoría de los alimentos elaborados, de modo que los pacientes siguen expuestos al gluten y algunos continúan teniendo sintomatología, principalmente gastrointestinal, y mayores riesgos de salud. Como consecuencia se han abierto diversas líneas de investigación con el fin de desarrollar terapias complementarias y/o alternativas a la dieta sin gluten. Además del gluten y las características genéticas de los individuos, en el desarrollo de la EC intervienen otros factores como el tipo de lactancia o la incidencia de infecciones durante la infancia. Estos factores que pueden influir en la microbiota intestinal y en el desarrollo del sistema inmunitario. En los últimos años se ha demostrado que los pacientes celíacos presentan alteraciones en su microbiota intestinal en comparación con sujetos sanos. El objetivo de esta tesis ha sido avanzar en la caracterización de las alteraciones de la composición de la microbiota intestinal asociadas de forma primaria o secundaria a la EC, y establecer la posible función de los grupos microbianos relevantes en la patogénesis de la enfermedad. El estudio de las funciones de componentes específicos de la microbiota en la patogénesis y el riesgo de sufrir la enfermedad podrían permitir el posterior desarrollo de estrategias de intervención nutricional basadas en probióticos y/o prebióticos para mejorar el estado de salud de estos pacientes o reducir el riesgo de padecer la enfermedad. En el primer capítulo (estudios 1 y 2) se analizaron las poblaciones bacterianas fecales y duodenales de niños con EC y se compararon con las de controles mediante la utilización de la técnica de electroforesis en gel con gradiente desnaturalizante (DGGE). Mediante el uso de esta técnica se detectaron cambios en la diversidad y composición de las poblaciones bacterianas entre los grupos de individuos en estudiados. El siguiente capítulo se basó en la caracterización de algunos de los grupos bacterianos relevantes en la EC, bien por las diferencias detectadas a nivel cuantitativo respecto a controles o bien por su posible acción como patógenos oportunistas, mediante el uso de técnicas dependientes de cultivo. Se aislaron representantes de las poblaciones fecales de enterobacterias, estafilococos y bacteroides de individuos celíacos y controles y se identificaron a nivel de especie. Las especies dominantes se caracterizaron con el fin de determinar la presencia/ausencia de factores de virulencia. En estos estudios (estudios 3, 4 y 5) se observó que los individuos celíacos mostraban una mayor abundancia de las especies Escherichia coli, Staphylococcus epidermidis y Bacteroides fragilis que los controles, y en general estas especies presentaban mayor cantidad de genes que codifican factores de virulencia que los clones aislados del grupo control. Además se aislaron e identificaron bacterias cultivables asociadas a la mucosa duodenal de pacientes celíacos y controles con el fin de establecer posibles diferencias. En este estudio (estudios 6) se observó que los pacientes con EC presentaban una menor abundancia de miembros de la familia Streptococcaceae y una mayor abundancia de miembros de las familias Enterobacteriaceae y Staphylococcaceae, y en particular de Klebsiella oxytoca, S. epidermidis y Staphylococcus pasteuri. El último capítulo (estudio 7) se planteó con el fin de caracterizar el proceso de colonización intestinal de especies de Bacteroides en recién nacidos con riesgo de desarrollar la EC y determinar su relación con factores ambientales y genéticos. Para ello se monitorizó por DGGE las poblaciones de bacteroides de recién nacidos sanos con riesgo genético a desarrollar la EC. Los resultados determinaron que el genotipo de los recién nacidos sanos puede influir en los patrones de colonización de las poblaciones de Bacteroides y por lo tanto en el riesgo a desarrollar la enfermedad.