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El tratamiento antibiótico puede causar la desorganización transitoria y a largo plazo de los microbios de la tripa

Los trillones de microbios en el intestino ayudan a salud humana, incluyendo la digestión de la leche materna, analizando la fibra y ayudando a mando el sistema inmune. Sin embargo, el tratamiento antibiótico se sabe para romper la estructura de la comunidad de estos microbios -- 500 a 1.000 especies bacterianas que tienen una influencia principal beneficiosa.

Un estudio en la universidad de Alabama en Birmingham ahora ha rastreado esta desorganización en el nivel de una deformación de los microbios que reemplazaban otra deformación de la misma especie en 30 individuos -- todos jovenes, adultos sanos que se preveía que tuvieran comunidades microbianas estables.

Como se muestra de nuestro análisis, la capacidad de recuperarse en cuanto al número y la estabilidad de nuevas deformaciones es específicas para cada uno individual.”

Casey Morrow, Ph.D., líder del equipo de investigación y profesor emérito en el departamento de UAB de la biología de la célula, de desarrollo e integrante

Las diferencias en la recuperación tienen implicaciones potenciales de la salud, dice Morrow.

“Es posible que como los individuos envejecen, con cada uno difiriendo en números y ciclos del tratamiento antibiótico, el depósito de deformaciones microbianas está agotado, dando por resultado una configuración intraindividual de la recuperación para las deformaciones microbianas específicas,” él dijo. “Entendiendo esta configuración de la recuperación -- incluyendo el acontecimiento de deformaciones determinadas después de antibióticos -- puede ser una consideración importante para la salud a largo plazo.”

“En el futuro, la caracterización de estas configuraciones individual-específicas de la recuperación se podía también utilizar para prever la susceptibilidad a los patógeno microbianos endógenos y exógenos.”

El estudio de UAB utilizó las herramientas bioinformatic para analizar un estudio previamente descrito de 18 individuos que habían sido dados un único antibiótico, cefprozil, por una semana. Sus muestras fecales cerco en el tratamiento previo, en el final del tratamiento antibiótico y en tres meses de poste-tratamiento. Los datos previamente descritos también analizados del estudio de UAB de 12 individuos que fueron dados una combinación de tres antibióticos -- meropenem, gentamicina y vancomicina -- por cuatro días. Sus muestras fecales cerco en el tratamiento previo; en el final del tratamiento; y en poste-tratamiento de cuatro, 38 y 176 días. Analizaban a seis individuos del mando que no recibieron los antibióticos también.

Los investigadores de UAB encontraron generalmente que las deformaciones de las 10 especies más abundantes seguían siendo estables en mandos. En los únicos individuos antibióticos del tratamiento, 15 de 18 individuos tenían poste-tratamiento transitorio de las nuevas deformaciones que, a su vez, fueron reemplazados por la deformación original por tres meses de poste-tratamiento.

En cambio, los individuos de los triple-antibióticos mostraron un aumento importante de las nuevas deformaciones que persistieron mientras seis meses después del tratamiento, con respecto al único antibiótico y a los individuos del mando. Además, la fracción de deformaciones transitorias era también importante más alta en los individuos múltiples de los antibióticos. Esto sugirió un cambio a largo plazo a un estado estable alternativo del microbiome, dice Morrow. Estos cambios no eran debido a una diferencia en tasas de crecimiento.

“Dado la importancia del microbiome en salud humana, pensamos que nuestros resultados con estos conjuntos de datos se pueden utilizar para ayudar a evaluar estabilidad del microbiome bajo diversas condiciones,” Morrow dijo. “Por ejemplo, podemos ahora ofrecer la dirección a los investigadores clínicos para juzgar el impacto de ciertos tratamientos para las enfermedades, tales como cáncer o diabetes, en la comunidad microbiana de la tripa que podría ser importante para la evaluación de resultados. Además, esta aproximación se podría aplicar a un paciente pre- y a la poste-hospitalización para determinar a los individuos que pueden necesitar la administración adicional de sus microbiomes.”

“Este estudio utilizó una herramienta de deformación-búsqueda de la bioinformática desarrollada previamente por UAB, llamado Único-nucleótido-variante Ventana-basada de la semejanza, o WSS, para rastrear de las deformaciones microbianas de los individuos del tratamiento previo al tratamiento de los poste-antibióticos,” dijo a Hyunmin Koo, Ph.D., departamento de UAB de la genética y centro de Heflin para la ciencia Genomic, que llevó el análisis de la informática. “Esta técnica avance el análisis del impacto de antibióticos en el microbiota humano de la tripa. Los estudios anteriores del microbiome habían podido determinar un perfil taxonómico total incluyendo la información relativa de la abundancia de cada especie, pero mostraron una limitación para distinguir cada especie en el nivel de la deformación o para rastrear la misma deformación en cada uno individual en el nivel longitudinal.”

En 2017, los investigadores de UAB utilizaron WSS para mostrar a la primera demostración directa esa microbios dispensadores de aceite fecales -- utilizado para tratar a pacientes con infecciones difficile del clostridium periódico -- permanecido en los beneficiarios por meses o años después de trasplantes fecales.

Source:
Journal reference:

Koo, H., et al. (2019) Individualized recovery of gut microbial strains post antibiotics. npj Biofilms and Microbiomes. doi.org/10.1038/s41522-019-0103-8.