Integrated Analysis of Gut Microbiota Dysbiosis and microRNA-155/microRNA-20a Expression Across Multiple Sclerosis Disease subtypes: Comparison with Controls
Este estudio demuestra que la disbiosis de la microbiota intestinal y los perfiles de expresión de miR-155/miR-20a circulantes son distintos entre los subtipos de esclerosis múltiple, mostrando la esclerosis múltiple secundaria progresiva las alteraciones más severas, y que las firmas integradas de microbios-miARN ofrecen una alta precisión diagnóstica para discriminar los fenotipos clínicos de los controles.
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La esclerosis múltiple es una afección en la que el propio sistema inmunológico del cuerpo ataca erróneamente la capa protectora que rodea las fibras nerviosas en el cerebro y la médula espinal. Este daño interrumpe las señales que indican a los músculos cómo moverse y cómo sentir, lo que conduce a una amplia gama de síntomas que pueden variar enormemente de una persona a otra. Aunque los médicos saben que la genética y el entorno juegan un papel en quién contrae la enfermedad, las razones exactas de por qué comienza y cómo cambia con el tiempo siguen siendo un misterio. En años recientes, los científicos han comenzado a observar de cerca los billones de diminutas bacterias que viven en el intestino humano, conocidas como la microbiota intestinal. Estos microbios no son solo pasajeros; interactúan constantemente con el sistema inmunológico, ayudándolo a distinguir entre amigos y enemigos. Junto a estas bacterias, el cuerpo utiliza moléculas diminutas llamadas microARNs para actuar como interruptores de regulación, aumentando o disminuyendo la producción de ciertas proteínas para controlar la inflamación. La gran pregunta para los investigadores ha sido si la mezcla de bacterias en el intestino y la actividad de estos interruptores genéticos están vinculadas a las diferentes formas de la esclerosis múltiple, y si observar ambas cosas juntas podría ayudar a los médicos a distinguir los diferentes tipos de la enfermedad.
Un equipo de investigadores en Irán se propuso responder a esto estudiando a 240 personas, divididas en seis grupos iguales. Cuatro de estos grupos consistían en pacientes con diferentes etapas de la esclerosis múltiple: aquellos con un primer ataque aislado, aquellos con la forma remitente-recurrente donde los síntomas van y vienen, y aquellos con las dos formas progresivas donde los síntomas empeoran lentamente sin recuperación. Los otros dos grupos eran personas con otras condiciones neurológicas y voluntarios sanos sin problemas neurológicos. Los científicos recolectaron muestras de heces para contar los tipos de bacterias presentes y tomaron muestras de sangre para medir los niveles de dos microARNs específicos, miR-155 y miR-20a, que son conocidos por estar involucrados en la inflamación. Querían ver si las bacterias intestinales y estos marcadores genéticos cambiaban de una manera específica a medida que la enfermedad progresaba desde sus etapas tempranas hasta sus formas más severas.
Los resultados mostraron que el entorno intestinal y los interruptores genéticos eran, de hecho, diferentes dependiendo de la etapa de la enfermedad, apareciendo los cambios más dramáticos en la forma progresiva de la enfermedad. En pacientes con la etapa progresiva más avanzada, los investigadores encontraron una caída significativa en el número de bacterias beneficiosas que ayudan a mantener el intestino sano y reducir la inflamación. Al mismo tiempo, hubo un aumento de bacterias a menudo asociadas con la inflamación. Este cambio fue acompañado por un cambio en los niveles sanguíneos de los dos microARNs. El nivel de miR-155, que tiende a promover la inflamación, era mayor en los pacientes en comparación con las personas sanas. Por el contrario, el nivel de miR-20a, que ayuda a calmar el sistema inmunológico, era más bajo en los pacientes, y era el más bajo en aquellos con la forma progresiva de la enfermedad.
Cuando los investigadores observaron qué tan bien estos marcadores podían distinguir entre los grupos, encontraron que ciertas bacterias eran excepcionalmente buenas para identificar la forma progresiva de la enfermedad. Un grupo específico de bacterias, conocido como Bacteroidetes, era tan bajo en los pacientes progresivos que podía distinguirlos de las personas sanas con una precisión casi perfecta. Del mismo modo, el nivel de miR-20a fue muy efectivo para separar a los pacientes con la forma remitente-recurrente y la forma primaria progresiva de los controles sanos. El estudio también reveló una conexión clara entre las bacterias y los marcadores genéticos. Las bacterias beneficiosas que eran bajas en los pacientes estaban vinculadas con niveles más altos de miR-20a (el calmante), mientras que las bacterias inflamatorias estaban vinculadas con niveles más altos de miR-155 (el proinflamatorio). Esto sugiere que el estado de las bacterias intestinales podría estar influyendo en cómo se configuran estos interruptores genéticos, creando un ciclo que podría impulsar la enfermedad hacia adelante.
Quizás lo más importante es que los investigadores encontraron que observar las bacterias y los microARNs juntos proporcionaba una imagen mucho más clara que observar solo uno de los dos. Al combinar los datos de las bacterias intestinales y los marcadores sanguíneos, pudieron crear un perfil que distinguía entre los diferentes tipos de esclerosis múltiple con una precisión extremadamente alta. Por ejemplo, una combinación específica de Firmicutes y Bacteroidetes separaba a los pacientes con la forma remitente-recurrente de aquellos con la forma secundaria progresiva con una puntuación de precisión (AUC) de 0.9881. Esto sugiere que la enfermedad no es solo una condición única, sino una colección de diferentes estados biológicos, cada uno con su propia firma única de bacterias intestinales y actividad genética.
Si bien estos hallazgos ofrecen una nueva y prometedora forma de comprender y potencialmente diagnosticar las diferentes etapas de la esclerosis múltiple, los investigadores advierten cuidadosamente que esto es una instantánea en el tiempo. El estudio se llevó a cabo en un grupo específico de personas en una región particular, y los resultados deben ser probados en grupos más grandes durante un período más largo para confirmar que estos cambios realmente están causando la progresión de la enfermedad en lugar de ser simplemente un efecto secundario. Los autores sugieren que la investigación futura debería explorar si cambiar las bacterias intestinales a través de la dieta u otros medios podría alterar estos marcadores genéticos y ralentizar la enfermedad. Por ahora, este trabajo proporciona una base sólida para la idea de que el intestino y el sistema inmunológico están profundamente conectados en la esclerosis múltiple, ofreciendo nuevas pistas sobre cómo distinguir las diferentes formas de la enfermedad y, tal vez, cómo tratarlas de manera más efectiva en el futuro.
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