Rol de la microbiota en pacientes con bronquiectasias no asociadas a la fibrosis quística

Resumen

El pulmón siempre se ha considerado estéril. Sin embargo, el campo de la microbiota pulmonar se ha visto revolucionado por el avance de las técnicas moleculares. Cada individuo tiene un perfil de microbiota único, definido como el conjunto de microorganismos presentes en un ambiente establecido, que ha coevolucionado con el huésped y coloniza sus tejidos mucosos, formando una relación mutualista y simbiótica. El término microbioma se utiliza para describir todo el hábitat, que incluye los microorganismos, sus genomas y las condiciones ambientales circundantes. La microbiota pulmonar es escasa, crece en un ambiente pobre en nutrientes y está en constante renovación, debido a la función pulmonar (tos, aclaramiento mucociliar, mecanismo de defensa del huésped) y la migración desde el tracto respiratorio superior y la dispersión de la mucosa. Además, la edad, la genética y el entorno contribuyen a la variabilidad individual y la constante evolución a lo largo de la vida. Los principales filos en pulmones sanos son Proteobacteria, Firmicutes y Bacteroidetes, mientras que a nivel de género predominan Streptococcus, Prevotella y Veillonella, esta última con menor contribución en el desarrollo, progresión y agudizaciones de las enfermedades pulmonares. De hecho, la estructura alterada del pulmón, el curso de la enfermedad y los tratamientos crónicos pueden desencadenar cambios en la microbiota pulmonar, lo que lleva a desequilibrios en la comunidad microbiana, también conocida como disbiosis. En este trabajo se ha estudiado en primer lugar cual era la combinación de regiones hypervariables del gen 16S rRNA ribosomal (V1V2, V3V4, V5V7, V7V9) con mayor sensibilidad y especificidad respecto a la identificación taxonómica en muestras de esputo. Se utilizó un control estándar de microbiota comercial para validar los resultados. Nuestro estudio confirma que cada región hipervariable 16S rRNA proporciona diferencias significativas en la identificación taxonómica en el esputo. En particular, nuestros resultados sugieren que V1V2 en lugar de V3V4 exhibe un mayor poder de resolución para la identificación de taxonomía. Por lo tanto, las plataformas de secuenciación de tercera generación de 16S rRNA de longitud completa están más disponibles y mejoran las tasas de error, V1V2 se puede usar para la identificación taxonómica en el esputo. El hallazgo puede permitir en futuros trabajos de microbiota respiratoria utilizar las regiones adecuadas para evitar sesgos en la información taxonómica resultante de estos. Una vez obtenida esta aproximación metodológica se ha demostrado que la alta carga bacteriana de P. aeruginosa se asocia con la aparición de un patobioma. Los resultados demuestran una asociación significativa entre la presencia de una alta carga de P. aeruginosa y la disminución de la diversidad, abundancia y variabilidad de la flora concomitante, posicionando la agrupación de la carga de P. aeruginosa como un biomarcador microbiano potencial en pacientes con bronquiectasias. Estos hallazgos brindan la base para extrapolar el estado del microbioma según la carga de P. aeruginosa mediante cultivos estándares en la rutina de la microbiología clínica y comprender mejor la gravedad del paciente no tan solo según el patógeno sino según la disbiosis que comporta el patógeno per se. Una vez encontrado este patobioma según la carga bacteriana de P. aeruginosa en la etapa final de este estudio se hipotetizó si clusterizando por fenotipo de P. aeruginosa (mucoide y no mucoide) encontraríamos el establecimiento de un patobioma. El fenotipo mucoide es típico de los biofilms bacterianos y se asocia a la colonización crónica. Los hallazgos fueron exitosos en relación con la hipótesis dado que, según el fenotipo, así como según la carga bacteriana anteriormente demostrada, se encontró un patobioma en pacientes con el fenotipo mucoide. El presente estudio nos ha permitido encontrar la región hipervariable más resolutiva para muestras de esputo, identificar el patobioma y como consecuencia la gravedad del paciente por la disbiosis provocada por este patiobioma según la carga bacteriana y según el fenotipo de P. aeruginosa.