27 de Abril de 2022
Medicina

Un desequilibrio entre virus dañinos y beneficiosos podría desencadenar enfermedades inflamatorias intestinales

Los pacientes con estas dolencias poseen una población de virus alterada en sus intestinos, que provocan inflamación y daños en la superficie intestinal de ratones.

Foto [iStock/Rasi Bhadramani]

El intestino humano es un verdadero ecosistema en el que residen multitud de especies diferentes de microorganismos que componen la microbiota intestinal. Las bacterias, arqueas, hongos, virus y, en ocasiones, diversos parásitos empiezan a colonizar esta zona del tubo digestivo desde el nacimiento y sus poblaciones van variando con el tiempo y con la alimentación.  Estos inquilinos microscópicos desempeñan funciones vitales para los humanos entre las que destacan la digestión y producción de diversos nutrientes (vitamina K, ácidos grasos de cadena corta o folatos, entre otros), la protección frente a microorganismos patógenos y toxinas y el entrenamiento del sistema inmunitario.

En la última década, las bacterias que componen la microbiota intestinal han recibido una gran atención científica porque desequilibrios en sus poblaciones o funciones se han asociado a diversas enfermedades como la obesidad, las alergias, el síndrome de intestino irritable o el cáncer de colorrectal. Mientras tanto, el papel del conjunto de virus (de ADN y ARN) que habitan el intestino, denominado viroma entérico, ha quedado relegado a un segundo plano y, por tanto, el conocimiento sobre este es muy limitado.

Ahora, una investigación, cuyos resultados se publican en la revista Science Immunology, muestra nuevos datos sobre cómo el conjunto de virus que pueblan el intestino humano modula la inflamación en esta región del cuerpo humano. El estudio, realizado por investigadores de Estados Unidos y Canadá, indica que un desequilibrio en las diferentes especies del viroma entérico podría favorecer la aparición de enfermedades inflamatorias intestinales (EII) como la colitis ulcerosa o la enfermedad de Crohn.

Las EII afectan a más de 3,5 millones de personas en el mundo y su incidencia va en aumento. Se caracterizan por la inflamación crónica del tracto gastrointestinal o del colon, que provoca alteraciones en la salud que pueden ir de leves a graves. Las  causas de estas dolencias no están claras, aunque se sabe que contribuyen diversos factores genéticos y ambientales que potencian la inflamación en el intestino y una respuesta inmunitaria exagerada.

Varios estudios anteriores ya apuntaban a que el viroma fecal de las personas con EII se encuentra alterado, pero se desconocía si esto es causa o consecuencia de dichas enfermedades. Los científicos diseñaron, por tanto, su investigación para aclarar esta cuestión. El primer paso fue aislar y analizar los virus que infectan tanto a células eucariotas como a bacterias (bacteriófagos) procedentes de fragmentos de intestino humano sano y de intestino afectado por EII. Más tarde, estudiaron los efectos inmunomoduladores sobre macrófagos humanos (células del sistema inmunitario que fagocitan microorganismos y agentes extraños) y células epiteliales intestinales (células que recubren la superficie de los intestinos). Por último, administraron estas diferentes poblaciones de virus a ratones humanizados sustituyendo su viroma normal para averiguar los efectos que tenían estos cambios.

Los investigadores descubrieron, a través de los estudios in vitro, que el conjunto de virus procedente de fragmentos de colon humano sano (sin inflamación ni afectación por EII) desencadenaba una respuesta antiinflamatoria. Por el contrario, el viroma procedente de fragmentos de intestino afectado por colitis ulcerosa o enfermedad de Crohn provocaba inflamación, un efecto que podía atenuarse con éxito al aplicar virus de colon sano. Además de inflamación, estos virus también provocaban daños en las células epiteliales intestinales.

Al analizar con detalle el conjunto de virus procedente de intestinos afectados por EII, se detectó que su composición estaba alterada y era diferente de uno sano. Una diferencia marcada en este sentido era una mayor presencia de distintas especies de enterovirus B, que no se habían identificado antes en estudios de viroma fecal y que se encuentran dentro de la familia de picornavirus que infectan a células eucariotas. Por otro lado, los experimentos con ratones humanizados mostraron que aquellos a los que se les administró virus procedentes de colon humano sano estaban protegidos frente a la inflamación intestinal. Por el contrario, aquellos roedores con viroma de intestino humano alterado por EII sufrían una intensa inflamación.

Estos hallazgos señalan que el conjunto de especies de virus interacciona con los intestinos y participa en su normal funcionamiento y regulación. Cuando el viroma se altera o cuando se trastoca el reconocimiento de los virus por parte de las células epiteliales intestinales, debido a variaciones genéticas, se incrementa el riesgo de aparición de una EII. Los autores plantean la idea de utilizar el viroma no solo como un potencial biomarcador para identificar si una persona sufre una EII, sino también como una posible opción terapéutica.

Futuros estudios tendrán que aclarar si la sustitución de un viroma proinflamatorio por otro sano (ya sea mediante trasplantes fecales o a partir de preparados definidos de virus) o la eliminación selectiva de los virus perjudiciales ofrece beneficios en los pacientes. A su vez, este estudio plantea más incógnitas: ¿podría estar involucrado el conjunto de virus intestinales en la aparición de otras enfermedades?

 

Esther Samper

Referencia: «Human enteric viruses autonomously shape inflammatory bowel disease phenotype through divergent innate immunomodulation», Fatemeh Adiliaghdam et al. en Science Immunology, vol. 7, n.º70, 8 de abril de 2022.

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