Aprovechar el microbioma para la salud pulmonar

Copyright © 2019 Roger Harris / Science Photo Library
Publicado: octubre de 2019 DOI: https://doi.org/10.1016/S2213-2600(19)30307-8
En agosto de 2019, la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de EE. UU. Otorgó US $ 10 millones a la National Microbiome Data Collaborative , cuyo objetivo es apoyar a la comunidad de investigación al proporcionar acceso abierto a datos de microbioma multidisciplinarios y un conjunto de herramientas bioinformáticas para análisis El premio refleja la gran cantidad de datos que se generan sobre la composición y la función del microbioma en una variedad de organismos y entornos. Aunque los estudios del microbioma pulmonar humano se han quedado atrás de los del intestino, ahora está claro que ambos tienen un papel importante que desempeñar en la enfermedad pulmonar y la enfermedad crítica. Se necesita un esfuerzo concertado para identificar y abordar las brechas en la comprensión para permitir que el microbioma sea el objetivo de la prevención y el tratamiento de la enfermedad.
En las últimas dos décadas, el microbioma ha estado implicado en la patogénesis y progresión de una variedad de enfermedades pulmonares, incluidas aquellas que durante mucho tiempo se pensó que tenían una base microbiana (p. Ej., Asma, enfermedad pulmonar obstructiva crónica y fibrosis quística) y afecciones que fueron considerado tradicionalmente como estériles (p. ej., fibrosis pulmonar idiopática [FPI], síndrome de dificultad respiratoria aguda y cáncer de pulmón). Por ejemplo, que las exposiciones microbianas en la vida temprana tienen consecuencias a largo plazo en términos de susceptibilidad al asma está bien establecido. Quizás más sorprendente fueron los hallazgos de que la microbiota pulmonar es predictiva de la progresión de la enfermedad en la FPI , y que la diafonía entre la microbiota comensal y el sistema inmunitario del huésped está vinculada al desarrollo de tumor pulmonar . El enorme potencial del microbioma como una rica fuente de objetivos terapéuticos y de marcadores de diagnóstico y pronóstico de la enfermedad está ahora fuera de duda, pero se necesita invertir y comprometerse con nuevas líneas de investigación para realizar este potencial en medicina respiratoria y cuidados críticos.
Los estudios de microbioma de primera generación fueron descriptivos, utilizando la secuenciación del gen 16S rRNA para caracterizar la microbiota intestinal y pulmonar en estados de enfermedad. A medida que el campo ha madurado, el enfoque se ha desplazado a estudios mecanicistas in vitro y en modelos animales, y estudios longitudinales y ensayos controlados aleatorios en humanos, que permiten a los investigadores establecer cómo las interacciones microbioma y huésped-microbiota cambian con el tiempo en relación con la enfermedad. estados, terapias y resultados clínicos. Los ambiciosos estudios de consorcio multidisciplinarios y multicéntricos son el siguiente paso, incluidos los esfuerzos para explorar las variaciones en el microbioma entre poblaciones y regiones geográficas, con un enfoque en la estandarización y el intercambio de datos.. Los nuevos métodos para caracterizar el microbioma (p. Ej., La secuenciación de nanoporos y la llamada culturómica) y para integrar e interrogar datos multi-omicos brindan la oportunidad de expandir enormemente nuestro conocimiento de la composición y función de la comunidad microbiana. Ahora se necesita una ampliación del alcance de la investigación, mirando más allá de las bacterias a los roles del viroma y el micobioma.
Una serie de dos documentos en este número destaca las brechas en la comprensión y considera las direcciones futuras para el estudio del microbioma en la enfermedad respiratoria. Charissa Naidoo y sus colegas se centran en el microbioma en la tuberculosis. Aunque las enfermedades infecciosas se han descuidado en comparación con las enfermedades no transmisibles en los estudios del microbioma, la evidencia preliminar sugiere que la microbiota del tracto respiratorio y el intestino tienen un papel en la patogénesis de la tuberculosis, el tratamiento y los resultados clínicos. El tratamiento de la tuberculosis tiene efectos a largo plazo en la diversidad del microbioma humano, con implicaciones para la salud de los pacientes en recuperación, tanto durante como después de la finalización del tratamiento. En un segundo artículo, Kurtis Budden y sus colegas revisa los mecanismos por los cuales los microbios interactúan con la inmunidad del huésped, su papel en la patogénesis y las exacerbaciones de las enfermedades respiratorias crónicas, y sus interacciones con las terapias comunes. Los próximos pasos propuestos por estos grupos de autores serán clave para establecer direcciones de causalidad y comprender las implicaciones clínicas de los hallazgos en el campo.
El microbioma se reconoce cada vez más como una fuente de variabilidad interindividual en el curso de la enfermedad y la respuesta al tratamiento. En ensayos terapéuticos, el microbioma ahora debe considerarse como un componente importante de la heterogeneidad del paciente. A medida que se sigan acumulando datos, el desafío será traducir los hallazgos de la investigación en intervenciones clínicas para mejorar los resultados de salud. Estamos en la cúspide de una nueva era de medicina de precisión , en la que el microbioma informa el diagnóstico, el pronóstico y la estratificación del riesgo para las terapias, y es el objetivo de nuevos enfoques terapéuticos.