Un estudio descubre “una nueva vía de comunicación entre el intestino y los pulmones”

Un equipo de investigadores ha descubierto una "nueva vía de comunicación entre el intestino y los pulmones". Concretamente, estos hallazgos resaltan cómo un miembro poco conocido del microbioma intestinal remodela el entorno inmunológico pulmonar para tener efectos, tanto beneficiosos como perjudiciales, sobre la salud respiratoria.

Tal y como señala el profesor Arthur Mortha, los microbios intestinales que viven dentro del intestino son “actores esenciales en el control de nuestro sistema inmunológico”. Además, cada vez hay más evidencia de que estos microorganismos “afectan a otros órganos, como los pulmones, el cerebro, la piel o las articulaciones".

En las últimas décadas, los cambios en la composición de la comunidad microbiana intestinal se han relacionado con una variedad de rasgos y condiciones que incluyen obesidad, alergias, cáncer y trastornos de salud mental. Sin embargo, estos estudios se han centrado en gran medida en las bacterias, que representan la fracción más grande de microbios que se encuentran en la comunidad intestinal.

En este nuevo estudio, el profesor Mortha, junto al resto de su equipo, se ha centrado en una categoría diferente de microorganismos llamados protozoos. Estos microbios también son unicelulares, como las bacterias, pero mucho más grandes y con cuerpos más complejos. Si bien la mayoría de los protozoos conocidos se clasifican como parásitos, varias especies menos conocidas pueden vivir en relaciones simbióticas con sus huéspedes animales. "Nuestro objetivo era comprender cómo las especies de protozoos comensales en el intestino impactan el resultado de las enfermedades y nuestra salud en general", comenta Mortha sobre este estudio, que fue dirigido por Kyle Burrows, un becario postdoctoral de su laboratorio.

Cómo un nuevo microbio intestinal impulsa el eje intestino-pulmón

Para este estudio, los investigadores observaron un protozoo llamado Tritrichomonas musculis, o T. mu, que reside de manera inofensiva en el intestino de los ratones. En este punto, descubrieron que los ratones colonizados con T. mu tenían niveles inesperadamente altos de células inmunes específicas en sus pulmones. Es importante destacar que los investigadores demostraron que algunas de estas células inmunes se originaron en el intestino y se trasladaron a los pulmones, donde ajustaron el entorno inmunológico local y cambiaron los resultados relacionados con enfermedades e infecciones respiratorias.

Al desencadenar la producción y migración de estas células inmunes desde el intestino al pulmón, T. mu funciona como "un conductor en el intestino que organiza el sistema inmunológico para poblar otras regiones del cuerpo", explica Mortha.

Uno de los hallazgos clave del estudio fue que los cambios inmunitarios en los pulmones provocados por T. mu empeoraban la inflamación de las vías respiratorias causada por el asma alérgica, pero parecían tener un efecto protector contra las infecciones respiratorias.

En colaboración con el profesor de genética molecular Jun Liu, los investigadores trabajaron en el Centro de Alta Contención de Toronto para estudiar el impacto del panorama inmunológico alterado en la tuberculosis. Asimismo, descubrieron que niveles más altos de células inmunes en los pulmones de ratones colonizados con T. mu servían como un escudo antimicrobiano en las vías respiratorias, ayudando a contener las infecciones por tuberculosis y retrasando su propagación a otros órganos.

Mortha señala que estos resultados son consistentes con lo que su equipo observó anteriormente sobre los efectos opuestos de T. mu en diferentes aspectos de la salud intestinal en ratones. "Este protozoo tiene un efecto muy fuerte sobre el sistema inmunológico del tracto intestinal", afirma. "Exacerba el desarrollo del cáncer colorrectal y la enfermedad inflamatoria intestinal, pero también le da al huésped la capacidad de resistir infecciones muy graves", prosigue el científico.

Los investigadores también analizaron muestras de esputo de personas con asma grave. Para ello, buscaron firmas genéticas de protozoos asociados a humanos e identificaron una señal más alta en muestras de pacientes con asma grave en comparación con pacientes que tenían una enfermedad pulmonar inflamatoria no asmática, lo que sugiere que sus observaciones en ratones también pueden ser relevantes en los pacientes.

Mortha cree que estos hallazgos abren la puerta a nuevos enfoques de diagnóstico y tratamiento para el asma y potencialmente otras enfermedades inflamatorias crónicas. Por ejemplo, la presencia de protozoos específicos podría usarse para predecir si un paciente desarrollará asma grave y puede informar qué medicamentos funcionarán mejor para él en función de las vías inmunes activadas por los protozoos: "¿Podríamos prevenir o retardar el desarrollo del asma con tratamientos que no se limiten al pulmón, sino que se adapten al tracto intestinal?", se pregunta el investigador.

Más allá del pulmón, los investigadores ahora están centrando su atención en otros órganos que también pueden ser modulados por el microbioma intestinal y en el seguimiento del viaje de las células inmunitarias desde el intestino hasta estos órganos. "La migración de células inmunes de un órgano a otro representa una nueva forma de cómo los órganos pueden comunicarse entre sí, especialmente a través de microbios en el intestino", recalca Mortha, quien asegura que esto "cambia la forma en que percibimos nuestra relación con nuestro microbioma y muestra que no sólo debemos centrarnos en las bacterias, sino también incluir protozoos y otros microbios descuidados para mejorar nuestra comprensión de la salud y la enfermedad".