Una bacteria del microbioma intestinal ayuda al crecimiento de hongos

Es sorprendente descubrir que las bacterias lácticas, conocidas por su capacidad para proteger contra las infecciones fúngicas, también forman parte de esta compleja comunidad microbiana.

El microbioma intestinal humano es una comunidad compleja en la que los diferentes tipos de microorganismos coexisten en equilibrio. Sin embargo, cuando este equilibrio se ve alterado debido a factores como el uso de antibióticos o cambios ambientales, algunas especies individuales pueden propagarse y causar infecciones.

Los hongos del género Candida, por ejemplo, son comunes en los intestinos de muchas personas sanas, pero en algunas circunstancias pueden causar infecciones peligrosas si su crecimiento no está controlado adecuadamente por la microbiota intestinal. En resumen, el microbioma intestinal es una comunidad vital que puede ser crucial para la salud humana si se mantiene en equilibrio y funcionando correctamente.

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Estudiar las complejas interacciones entre las especies microbianas en el intestino es un desafío debido a la gran cantidad de bacterias y hongos involucrados, de los cuales muchos son difíciles de cultivar en el laboratorio y algunos incluso son desconocidos. Para abordar esta dificultad, los investigadores han recurrido al estudio del metagenoma, que consiste en analizar el material genético de una muestra para identificar las especies presentes.

El estudio reciente publicado en Nature Communications examinó muestras de heces de 75 pacientes con cáncer para identificar las especies bacterianas y fúngicas presentes en el intestino. Los investigadores descubrieron que ciertas especies bacterianas aparecen en mayor número cuando la cantidad de hongos del género Candida también es elevada en la muestra. Este hallazgo sugiere que puede haber una relación entre la presencia de estas bacterias y el crecimiento de Candida en el intestino.

“Con estos datos, desarrollamos un modelo informático que era capaz de predecir la cantidad de Candida en otro grupo de pacientes con una precisión de alrededor del 80% basándonos únicamente en las especies y cantidades bacterianas”, indicó Bastian Seelbinder, autor principal del estudio. Utilizaron herramientas de “machine learning” o “aprendizaje automático”.

El especialista integra el grupo Dinámica del Microbioma liderado por Gianni Panagiotou en el instituto mencionado de Alemania. “Entre estas bacterias había sobre todo especies tolerantes al oxígeno”, agregó.

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Lo que causó sorpresa en los investigadores no fue sólo el éxito de la predicción de la cantidad de hongos basada en las especies bacterianas presentes, sino también qué bacterias se correlacionaban con cantidades elevadas de hongos.

“Encontramos un mayor número de especies bacterianas productoras de ácido láctico, incluidas especies de Lactobacillus”, señaló Seelbinder. Es un descubrimiento que no se esperaba. “Al principio me costaba creerlo, así que lo comprobé varias veces, siempre con el mismo resultado”, expresó.

Diversos estudios habían puesto a la luz el efecto protector de las bacterias lácticas contra las infecciones fúngicas. Uno de ellos fue dado a conocer el año pasado por el grupo de Panagiotou, también en la revista Nature Communications.

“El resultado demuestra una vez más lo complejo que es el microbioma intestinal humano y lo difícil que resulta descifrar las interacciones de los distintos microorganismos”, argumentó Panagiotou.

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Las bacterias lácticas, especialmente las del género Lactobacillus, tienen un efecto interesante sobre la Candida. Por un lado, estas bacterias promueven la proliferación de Candida, pero al mismo tiempo reducen su virulencia. Se cree que este fenómeno se debe a que las especies de Candida pueden ajustar su metabolismo para utilizar el lactato que producen las bacterias lácticas.

Esto les da una ventaja selectiva sobre otros hongos como Saccharomyces cerevisiae, como lo revelaron experimentos posteriores. Sin embargo, este cambio metabólico también impide que Candida se transforme en su forma de hifas fúngicas, que podrían invadir la mucosa intestinal. En su lugar, permanecen en su forma esférica de levadura, que es normalmente inofensiva.

“También hay indicios de que ciertos grupos de especies de Lactobacillus podrían tener efectos diferentes”, puntualizó Seelbinder. Para investigarlo, la siguiente etapa será llevar adelante análisis genómicos más detallados de las bacterias.

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“Para el estudio actual, examinamos muestras de heces de pacientes con cáncer que corren especial riesgo de contraer infecciones fúngicas”, agregó Panagiotou. En estudios futuros podrían incluirse muestras de sujetos sanos para desarrollar estrategias a largo plazo para pacientes de riesgo basadas en su microbioma, adelantó.

Para sus estudios, los investigadores del Leibniz-HKI cooperaron con equipos del Instituto Nacional de Neumología Korányi de Hungría, la Universidad Técnica de Dinamarca y el Hospital Universitario de Jena, entre otros.