Diagnostican enfermedades hepáticas mediante microbioma intestinal natural

Los científicos hacen un gran salto en el diagnóstico de enfermedades hepáticas mediante el uso del microbioma intestinal natural.

Los científicos hacen un gran salto en el diagnóstico de enfermedades hepáticas mediante el uso del microbioma intestinal natural.

La enfermedad hepática crónica representa un importante problema de salud pública mundial que afecta a aproximadamente 844 millones de personas, según la Organización Mundial de la Salud, y se encuentra entre las principales causas de mortalidad en EE. UU., Reino Unido y Australia. Al mismo tiempo, es difícil de manejar y diagnosticar. Ahora bien, el microbioma dentro del intestino de una persona puede ser la respuesta inesperada.

Un equipo colaborativo de científicos del Salk Institute y UC San Diego ha creado una nueva herramienta de diagnóstico basada en microbiomas que puede identificar rápida y económica y correctamente algunas de las enfermedades hepáticas tales como la fibrosis hepática y la cirrosis en un más del 90 por ciento de las veces.

El método no invasivo se basa en un algoritmo para analizar las muestras de heces de los pacientes, que contienen rastros de lo que vive en el intestino, y podría conducir a una mejor atención al paciente y resultados del tratamiento para la enfermedad hepática.

“El microbioma es un sensor vivo dinámico de pequeños cambios en la salud y la enfermedad en el cuerpo y, como tal, proporciona una lectura precisa de la salud corporal”, dice el profesor de Salk Ronald Evans, coautor del estudio publicado en Cell Metabolism. “Debido a que este diagnóstico es rápido y de bajo costo, podría ser algo que se use ampliamente, especialmente en las muchas áreas que carecen de clínicas y médicos especializados. En pocas palabras, podría ser un verdadero cambio de juego, con implicaciones mundiales ".

La enfermedad del hígado graso no alcohólico (NAFLD) es la principal causa de enfermedad hepática crónica a nivel mundial y puede progresar a fibrosis y cirrosis hepática y potencialmente cáncer, a medida que el hígado comienza a experimentar cicatrices y muerte celular. Pero faltan herramientas de diagnóstico para la fibrosis hepática y la cirrosis. Las biopsias son invasivas y pueden pasar por alto regiones del hígado lesionadas, y las resonancias magnéticas son costosas y, a menudo, no están disponibles en áreas rurales. Para abordar estos desafíos, el equipo de investigación exploró el microbioma como una forma de satisfacer la necesidad urgente de una nueva prueba para identificar a los pacientes en riesgo.

“Buscamos desarrollar una prueba universal y no invasiva para la fibrosis hepática y la cirrosis basada en una 'firma microbioma' de la enfermedad”, dice Michael Downes, científico senior de Salk y coautor del estudio.

En colaboración con científicos del Departamento de Medicina de la UC San Diego, el equipo optimizó un método computacional llamado aprendizaje automático para descubrir una firma de enfermedad compleja basada en 19 especies bacterianas presentes en las muestras de heces de un grupo de pacientes. La firma está formada por diferentes cantidades de bacterias, creando una huella digital universal para identificar la fibrosis hepática y la cirrosis. El estudio incluyó 163 muestras clínicas de familiares tanto sanos como enfermos para identificar variables indicativas de enfermedad hepática.

Utilizando datos del perfil genético del microbioma y de los metabolitos de las muestras de heces, los investigadores descubrieron una firma del microbioma que se asoció con un diagnóstico de cirrosis con un 94 por ciento de precisión. La firma del microbioma también podría determinar la etapa de la fibrosis hepática, lo que podría permitir a los médicos calificar a los pacientes según su etapa de la enfermedad y mejorar las estrategias de tratamiento.

"Estos hallazgos demuestran que es posible utilizar el aprendizaje automático para identificar una firma universal que se puede utilizar para el diagnóstico preciso de una enfermedad, como la cirrosis hepática", dice Tae Gyu Oh, primer autor del artículo e investigador postdoctoral en el Laboratorio Evans. "Los patrones que encontramos reflejan la complejidad del microbioma y cómo la salud intestinal probablemente afecta la enfermedad".

Luego, los investigadores aplicaron su firma de microbioma a dos poblaciones independientes de pacientes de China e Italia. La firma del equipo podría identificar con precisión la cirrosis en más del 90 por ciento de los pacientes, lo que valida el poder y la precisión del algoritmo en diferentes genéticas y dietas.

“Es notable que una firma del microbioma intestinal derivada de pacientes que residen en el sur de California para la cirrosis fue capaz de predecir la cirrosis en dos cohortes independientes que residen en China e Italia. Habla de los nuevos descubrimientos que aún no se han realizado en el papel del microbioma intestinal para diagnosticar y estratificar el riesgo de enfermedad hepática ”, dice Rohit Loomba, coautor correspondiente y director del Centro de Investigación NAFLD en la Escuela UC San Diego. de Medicina. "Creo que el poder de usar el microbioma como herramienta de diagnóstico solo está comenzando a darse cuenta".

En el futuro, los científicos examinarán el vínculo causal entre el microbioma y la enfermedad hepática probando si la restauración de partes del microbioma conduce a la regresión de la enfermedad o la eliminación de ciertas bacterias la empeora. El equipo también espera que este enfoque pueda usarse para caracterizar enfermedades adicionales, como la enfermedad inflamatoria intestinal, el cáncer de colon, el Alzheimer y otras enfermedades que probablemente se vean afectadas por un microbioma desregulado.