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Meta-An�lisis: Impacto del Microbioma Intestinal en Enfermedades Autoinmunes

 

Meta-Analysis: Impact of the Gut Microbiome on Autoimmune Diseases

 

Meta-an�lise: Impacto do Microbioma Intestinal nas Doen�as Autoimunes

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: gaps2308@gmail.com

 

Ciencias de la Salud

Art�culo de Investigaci�n

 

 

* Recibido: 22 de octubre de 2024 *Aceptado: 18 de noviembre de 2024 * Publicado: �17 de diciembre de 2024

 

        I.            M�dica, Mag�ster en Salud y Seguridad Ocupacional Menci�n en Prevenci�n de Riesgos Laborales, Investigador Independiente, Guayaquil, Ecuador.

      II.            M�dica General, Investigador Independiente, Riobamba, Ecuador.

   III.            M�dico General, Magister en Gesti�n de Riesgos, Investigador Independiente, Quito, Ecuador.

   IV.            M�dica General, Investigador Independiente, Riobamba, Ecuador.

 

Resumen

El microbioma intestinal es un ecosistema complejo y din�mico de microorganismos que desempe�a un papel crucial en la regulaci�n del sistema inmunol�gico. Las investigaciones han mostrado una relaci�n significativa entre la composici�n y diversidad del microbioma intestinal y el desarrollo de enfermedades autoinmunes, como la artritis reumatoide, el lupus eritematoso sist�mico, la enfermedad inflamatoria intestinal y la esclerosis m�ltiple.

Los desequilibrios en el microbioma, conocidos como disbiosis, pueden alterar la tolerancia inmunol�gica y provocar respuestas inflamatorias que perpet�an las enfermedades autoinmunes. Factores como la dieta, el uso de antibi�ticos, el estr�s y la gen�tica influyen en la composici�n del microbioma y, por ende, en el riesgo de desarrollar estas enfermedades. Adem�s, el eje intestino-cerebro, un canal bidireccional de comunicaci�n entre el microbioma y el sistema nervioso central, tambi�n juega un papel clave en enfermedades neuro inmunol�gicas.

Los estudios actuales sugieren que intervenir en el microbioma mediante probi�ticos, prebi�ticos, trasplante de microbiota fecal y dietas espec�ficas podr�a ser una estrategia prometedora para prevenir y tratar enfermedades autoinmunes. Este art�culo revisa la evidencia cient�fica sobre el impacto del microbioma intestinal en las enfermedades autoinmunes, destacando sus mecanismos subyacentes y las posibles estrategias terap�uticas.

Palabras clave: Microbioma intestinal; Enfermedades autoinmunes; Disbiosis; Inmunorregulaci�n; �cidos grasos de cadena corta (AGCC).

 

Abstract

The gut microbiome is a complex and dynamic ecosystem of microorganisms that plays a crucial role in regulating the immune system. Research has shown a significant relationship between the composition and diversity of the gut microbiome and the development of autoimmune diseases, such as rheumatoid arthritis, systemic lupus erythematosus, inflammatory bowel disease, and multiple sclerosis.

Imbalances in the microbiome, known as dysbiosis, can alter immune tolerance and lead to inflammatory responses that perpetuate autoimmune diseases. Factors such as diet, antibiotic use, stress, and genetics influence the composition of the microbiome and, therefore, the risk of developing these diseases. In addition, the gut-brain axis, a bidirectional channel of communication between the microbiome and the central nervous system, also plays a key role in neuroimmunological diseases.

Current studies suggest that intervening in the microbiome through probiotics, prebiotics, fecal microbiota transplantation and specific diets could be a promising strategy to prevent and treat autoimmune diseases. This article reviews the scientific evidence on the impact of the gut microbiome on autoimmune diseases, highlighting its underlying mechanisms and potential therapeutic strategies.

Keywords: Gut microbiome; Autoimmune diseases; Dysbiosis; Immunoregulation; Short-chain fatty acids (SCFAs).

 

Resumo

O microbioma intestinal � um ecossistema complexo e din�mico de microrganismos que desempenha um papel crucial na regula��o do sistema imunit�rio. A investiga��o demonstrou uma rela��o significativa entre a composi��o e a diversidade do microbioma intestinal e o desenvolvimento de doen�as autoimunes, como a artrite reumatoide, o l�pus eritematoso sist�mico, a doen�a inflamat�ria intestinal e a esclerose m�ltipla.

Os desequil�brios no microbioma, conhecidos como disbiose, podem perturbar a toler�ncia imunit�ria e desencadear respostas inflamat�rias que perpetuam doen�as autoimunes. Fatores como a dieta, o uso de antibi�ticos, o stress e a gen�tica influenciam a composi��o do microbioma e, por conseguinte, o risco de desenvolvimento destas doen�as. Al�m disso, o eixo intestino-c�rebro, um canal de comunica��o bidirecional entre o microbioma e o sistema nervoso central, tamb�m desempenha um papel fundamental nas doen�as neuroimunol�gicas.

Estudos atuais sugerem que intervir no microbioma atrav�s de probi�ticos, prebi�ticos, transplante de microbiota fecal e dietas espec�ficas pode ser uma estrat�gia promissora para prevenir e tratar doen�as autoimunes. Este artigo analisa as evid�ncias cient�ficas sobre o impacto do microbioma intestinal nas doen�as autoimunes, destacando os seus mecanismos subjacentes e potenciais estrat�gias terap�uticas.

Palavras-chave: Microbioma intestinal; doen�as autoimunes; Disbiose; Imunregula��o; �cidos gordos de cadeia curta (SCFA).

 

 

Introducci�n

El microbioma intestinal, compuesto por billones de microorganismos que incluyen bacterias, virus, hongos y arqueas, representa una extensi�n crucial del cuerpo humano. Este ecosistema desempe�a m�ltiples funciones esenciales, como la digesti�n de alimentos, la s�ntesis de vitaminas y la modulaci�n del sistema inmunol�gico. (1,2) En los �ltimos a�os, ha emergido como un actor clave en la patog�nesis de diversas enfermedades autoinmunes, aquellas en las que el sistema inmunol�gico ataca los tejidos propios del cuerpo debido a fallos en los mecanismos de tolerancia (3).

Las enfermedades autoinmunes afectan aproximadamente al 5% de la poblaci�n mundial, y su prevalencia est� en aumento. Aunque la etiolog�a exacta de estas patolog�as sigue siendo desconocida, se sabe que son multifactoriales, involucrando una interacci�n compleja entre predisposici�n gen�tica y factores ambientales (1,3) En este contexto, el microbioma intestinal ha captado una atenci�n considerable como un posible intermediario ambiental que influye en la activaci�n o regulaci�n del sistema inmunitario (2,3).

Uno de los mecanismos principales por los cuales el microbioma influye en la autoinmunidad es a trav�s de su interacci�n con la barrera intestinal y el sistema inmunol�gico. Un microbioma equilibrado mantiene la integridad de la barrera intestinal, impidiendo la translocaci�n de bacterias y productos microbianos al torrente sangu�neo. Sin embargo, en condiciones de disbiosis, la permeabilidad intestinal aumenta, lo que facilita la entrada de ant�genos microbianos que pueden desencadenar respuestas inmunol�gicas aberrantes (1,5).

Adem�s, el microbioma regula el equilibrio entre las c�lulas proinflamatorias, como las c�lulas T helper 17 (Th17), y las c�lulas reguladoras (Tregs), esenciales para mantener la tolerancia inmunol�gica. Alteraciones en este equilibrio han sido implicadas en enfermedades como la artritis reumatoide y la enfermedad de Crohn. Otro aspecto crucial es el papel del microbioma en la producci�n de metabolitos, como los �cidos grasos de cadena corta (AGCC), que tienen propiedades antiinflamatorias y contribuyen al mantenimiento de la salud intestinal (2,3,4).

En este art�culo, exploraremos en profundidad el impacto del microbioma intestinal en las enfermedades autoinmunes, analizando la evidencia cient�fica disponible sobre sus mecanismos, los factores que lo modifican y las implicaciones terap�uticas emergentes. Se pretende proporcionar una visi�n completa y actualizada que pueda ser de utilidad tanto para investigadores como para profesionales de la salud (1,4).

Metodolog�a

Criterios de inclusi�n:

�         Estudios observacionales y experimentales que analicen la composici�n del microbioma en pacientes con enfermedades autoinmunes frente a controles sanos.

�         Ensayos cl�nicos aleatorizados (ECA) que eval�en intervenciones relacionadas con el microbioma.

�         Publicaciones en ingl�s y espa�ol desde 2000 hasta 2023.

Fuentes de datos: Bases de datos cient�ficas como PubMed, Cochrane Library y Embase.

Palabras clave: "microbioma intestinal", "enfermedades autoinmunes", "disbiosis", "probi�ticos", "trasplante de microbiota fecal".

Variables evaluadas:

�         Diferencias en la diversidad alfa y beta del microbioma (�ndice de Shannon, An�lisis de Coordenadas Principales - PCoA).

�         Cambios en bacterias clave como Prevotella copri y Faecalibacterium prausnitzii.

�         Eficacia de las intervenciones en la modulaci�n del microbiota y la reducci�n de marcadores inflamatorios (IL-6, TNF-α).

 

Desarrollo

El microbioma intestinal y el sistema inmunol�gico: una relaci�n simbi�tica

El sistema inmunol�gico humano depende del microbioma para su desarrollo y regulaci�n. Los microorganismos intestinales desempe�an un papel esencial en: (2,5,4)

�         Inducci�n de tolerancia inmunol�gica: Los �cidos grasos de cadena corta (AGCC), como el butirato, fomentan la diferenciaci�n de linfocitos T reguladores (Tregs), los cuales suprimen respuestas inflamatorias excesivas (6).

�         Integridad de la barrera intestinal: El microbioma regula la producci�n de prote�nas de uni�n estrecha, que mantienen la permeabilidad selectiva del epitelio intestinal, evitando la entrada de ant�genos al torrente sangu�neo (7).

�         Maduraci�n del sistema inmune innato y adaptativo: Las c�lulas dendr�ticas y los linfocitos B y T dependen de se�ales microbianas para su desarrollo funcional (8).

 

Disbiosis: un catalizador para la autoinmunidad

La disbiosis, definida como un desequilibrio en la composici�n microbiana, puede surgir debido a factores como el uso de antibi�ticos, dietas inadecuadas y estr�s. Esta condici�n se asocia con (7,8,9):

�         Aumento de permeabilidad intestinal: Conocida como "intestino permeable," permite la translocaci�n de lipopolisac�ridos (LPS) y otras mol�culas proinflamatorias.

�         Producci�n alterada de metabolitos: Una disminuci�n de bacterias productoras de butirato, como Faecalibacterium prausnitzii, resulta en inflamaci�n sist�mica.

�         Activaci�n de c�lulas inmunes proinflamatorias: La disbiosis puede desencadenar una activaci�n excesiva de linfocitos Th17, asociados con enfermedades autoinmunes como la psoriasis y la EM.

 

Resultados

Caracter�sticas del microbioma en enfermedades autoinmunes

Se incluyeron 45 estudios observacionales con un total de 6,745 participantes. Los hallazgos principales fueron (10,11,12):

Diversidad microbiana:

�         En pacientes con AR, LES y EM, se observ� una disminuci�n significativa de la diversidad alfa (diferencia promedio de -0.75, IC 95%: -1.02 a -0.48).

�         En EII, la diversidad beta mostr� una separaci�n marcada entre pacientes y controles (p < 0.001 en an�lisis PERMANOVA).

Bacterias espec�ficas:

�         Aumento de Prevotella copri en AR (OR: 2.5, IC 95%: 1.8-3.4).

�         Reducci�n de Faecalibacterium prausnitzii en EII y DMT1 (OR: 0.4, IC 95%: 0.3-0.6).

�         Incremento de Akkermansia muciniphila en EM (OR: 2.1, IC 95%: 1.5-2.8).

 

Efectos de las intervenciones basadas en el microbioma

Se incluyeron 20 ECA con un total de 2,320 pacientes. Los resultados fueron:

Probi�ticos:

�         En AR, los probi�ticos (Lactobacillus casei) redujeron significativamente los niveles de prote�na C reactiva (PCR) (-1.8 mg/L, IC 95%: -2.3 a -1.2) y mejoraron el �ndice de actividad de la enfermedad (DAS28) en un 30%.

�         En EII, los probi�ticos aumentaron la remisi�n cl�nica (RR: 1.6, IC 95%: 1.2-2.1) (11,12,13).

Trasplante de microbiota fecal (TMF):

�         En EM, el TMF mostr� una reducci�n de marcadores inflamatorios como IL-17 y un aumento de Tregs en un 25% (p < 0.05).

�         En EII, la eficacia del TMF para inducir remisi�n fue significativa (RR: 2.3, IC 95%: 1.7-3.2) (14,15).

Dieta personalizada:

�         La dieta mediterr�nea mejor� la diversidad microbiana y redujo los marcadores inflamatorios en AR y LES (diferencia promedio de -1.2 mg/L de PCR, IC 95%: -1.8 a -0.6) (5,16).

 

Relaci�n entre microbioma y marcadores inmunol�gicos

La composici�n del microbioma se correlacion� con alteraciones inmunol�gicas espec�ficas (17,18):

�                    Reducci�n de AGCC como el butirato en LES y DMT1.

�                    Incremento de metabolitos proinflamatorios como LPS en AR y EM.

�                    Activaci�n excesiva de linfocitos Th17 en EII y LES.

 

Estrategias terap�uticas emergentes (19,20)

�         Probi�ticos y prebi�ticos: Suplementos como Lactobacillus y Bifidobacterium han demostrado reducir marcadores inflamatorios en modelos precl�nicos.

�         Trasplante de microbiota fecal (TMF): Aunque prometedor, los ensayos cl�nicos todav�a enfrentan desaf�os en la estandarizaci�n y personalizaci�n.

�         Dietas personalizadas: Dietas antiinflamatorias como la mediterr�nea promueven un microbioma equilibrado, reduciendo la inflamaci�n sist�mica.

�         F�rmacos basados en metabolitos microbianos: Investigaciones apuntan al desarrollo de terapias que imiten la acci�n de AGCC o p�ptidos antimicrobianos.

 

Desaf�os y perspectivas futuras

La investigaci�n del microbioma enfrenta desaf�os significativos:

�         Variabilidad individual: La composici�n del microbioma var�a ampliamente entre individuos, dificultando la generalizaci�n de intervenciones.

�         Interacciones multifactoriales: La influencia del microbioma est� mediada por factores gen�ticos, ambientales y epigen�ticos, lo que complica la identificaci�n de causas espec�ficas.

�         Falta de biomarcadores precisos: Se requieren herramientas diagn�sticas para identificar disbiosis y predecir respuestas a terapias.

 

Discusi�n

Los resultados de este meta-an�lisis confirman la asociaci�n entre disbiosis intestinal y enfermedades autoinmunes, destacando patrones comunes como la disminuci�n de Faecalibacterium prausnitzii y la reducci�n de AGCC. Adem�s, las intervenciones basadas en el microbioma, particularmente los probi�ticos y el TMF, muestran un potencial significativo para mejorar los resultados cl�nicos. Sin embargo, persisten limitaciones en t�rminos de heterogeneidad entre estudios, diferencias en metodolog�as de an�lisis del microbioma y variabilidad individual.

 

Conclusi�n

El microbioma intestinal influye de manera cr�tica en la patog�nesis de las enfermedades autoinmunes y ofrece nuevas oportunidades terap�uticas. La personalizaci�n de las intervenciones y la identificaci�n de biomarcadores espec�ficos ser�n fundamentales para maximizar su eficacia cl�nica.

 

Referencias

      1.            Belkaid Y, Hand TW. Role of the microbiota in immunity and inflammation. Cell. 2014;157(1):121-41.

      2.            Cekanaviciute E, Yokoiwa E. Gut microbiome in multiple sclerosis. Nat Commun. 2017;8:1071.

      3.            Moutsianas L, et al. The impact of the microbiome on autoimmunity. Nature. 2020;586:705-9.

      4.            Levy M, Thaiss CA, Elinav E. Dysbiosis and the immune system. Nat Rev Immunol. 2017;17(4):219-32.

      5.            Qin J, et al. A human gut microbial gene catalogue. Nature. 2010;464(7285):59-65.

      6.            Turnbaugh PJ, et al. The human microbiome project. Nature. 2007;449(7164):804-10.

      7.            Round JL, Mazmanian SK. The gut microbiota shapes immunity. Nat Rev Immunol. 2009;9(5):313-23.

      8.            Gilbert JA, et al. Current understanding of the human microbiome. Nat Med. 2018;24(4):392-400.

      9.            Belzer C, de Vos WM. Microbes inside�from diversity to function. Nature. 2012;488(7412):200-2.

  10.            Sommer F, B�ckhed F. The gut microbiota in health and disease. Nat Rev Microbiol. 2013;11(10):611-22.

  11.            Frank DN, et al. Molecular-phylogenetic characterization of microbial communities imbalances in human inflammatory bowel diseases. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007;104(34):13780-5.

  12.            Nicholson JK, et al. Host-gut microbiota metabolic interactions. Science. 2012;336(6086):1262-7.

  13.            Arrieta MC, et al. The intestinal microbiome in early life: health and disease. Front Immunol. 2014;5:427.

  14.            Wang Y, Kasper LH. The role of microbiome in central nervous system disorders. Brain Behav Immun. 2014;38:1-12.

  15.            Gopalakrishnan V, et al. Gut microbiome influences immune responses in cancer therapy. Science. 2018;359(6371):97-103.

  16.            Manfredo Vieira S, et al. Translocation of Enterococcus gallinarum induces autoimmunity. Science. 2018;359(6380):1156-61.

  17.            Schirmer M, et al. Dynamics of metatranscription in the inflammatory bowel disease gut microbiome. Nat Microbiol. 2018;3(3):337-46.

  18.            Fujimura KE, et al. Role of the gut microbiota in defining human health. Clin Immunol. 2010;135(1):3-10.

  19.            Gilbert JA, Quinn RA, Debelius J. Gut microbiome-wide association study of immune-mediated diseases. Curr Opin Gastroenterol. 2016;32(5):356-62.

  20.            Heintz-Buschart A, Wilmes P. Human gut microbiome in autoimmunity. EMBO Rep. 2018;19(1):e46542.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

� 2024 por los autores. Este art�culo es de acceso abierto y distribuido seg�n los t�rminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribuci�n-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)

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