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# Biología # Genómica

Esquistossomiasis: Los Gusanos Que Destruyen Nuestra Salud Intestinal

La esquistosomiasis afecta la salud intestinal, mostrando interacciones complejas con las bacterias beneficiosas.

Francis Appiah-Twum, Lydia Okyere, Jeffrey Gabriel Sumboh, Dickson Osabutey, Rahmat Bint Yusif Ismail, Hilda Darko, Yvonne Ashong, Michael D. Wilson, Jewelna Akorli

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La esquistosomiasis es una enfermedad causada por unos gusanitos pequeños conocidos como Schistosoma. Estos bichitos pueden generar varios problemas de salud si invaden tu cuerpo. Puedes pensarlos como huéspedes no deseados que no solo se niegan a irse, sino que también traen un montón de problemas, como deficiencia de hierro, desnutrición e incluso dificultades en la escuela para los niños. Aunque se les da medicina a las personas para ayudar a deshacerse de estos gusanos, el problema de la esquistosomiasis sigue presente en muchos países. Parece que estos gusanos son difíciles de sacar.

Cómo Funciona la Esquistosomiasis

Los gusanos adultos se acomodan en las venas de los intestinos, especialmente cerca del colon. Ponen huevos que viajan por el cuerpo, eventualmente encontrando la salida y cayendo al suelo con la ayuda de las heces. Luego, esos huevos entran en agua dulce y se transforman en pequeños "miracidia" nadadores que terminan metiéndose en caracoles. Los gusanos pasan por varias fases de crecimiento antes de nadar de vuelta a los humanos, colándose por la piel. Una vez dentro, viajan por el torrente sanguíneo y se instalan en el hígado para crecer y, claro, poner más huevos. Si no se controla, estos gusanos pueden causar problemas de salud crónicos, creando pequeños bultos en los tejidos del cuerpo al atorarse y causar problemas.

El Microbioma intestinal y la Esquistosomiasis

Ahora, hablemos de un vecindario amistoso: el microbioma intestinal. Esta comunidad de pequeños bichos (no gusanos) juega un papel importante en mantenernos sanos. Ayudan a regular el sistema inmunológico e incluso ayudan a absorber nutrientes. Sin embargo, cuando Schistosoma se presenta, puede interrumpir esta coexistencia pacífica. Estudios con ratones muestran que estos gusanos pueden cambiar significativamente la estructura del microbioma intestinal.

El microbioma intestinal es esencial para nuestro bienestar general. Ayuda en un montón de formas, como procesar alimentos y producir sustancias que mantienen nuestros intestinos saludables. Entender cómo estos gusanos interfieren con nuestros amiguitos intestinales es vital para descifrar cómo progresa la esquistosomiasis y por qué los medicamentos que se supone deben ayudar no siempre funcionan.

Cambios en el Microbioma Debido a Schistosoma

El impacto de S. mansoni en el microbioma intestinal se puede ver en cambios sutiles pero cruciales. Cuando estos parásitos están presentes, la mezcla de bacterias en nuestro intestino puede descontrolarse. Por ejemplo, ciertos grupos microbianos que suelen ayudar a mantener nuestro sistema inmunológico bajo control pueden disminuir, lo que puede llevar a que el anfitrión (o sea, nosotros) tenga más dificultad para combatir infecciones.

A pesar del creciente interés en el papel del microbioma intestinal en la salud, los efectos de los diferentes niveles de infección por esquistosomiasis aún son en gran parte un misterio. Se realizó una investigación exhaustiva sobre cómo diferentes cantidades de S. mansoni afectan el microbioma intestinal. El objetivo era identificar patrones relacionados con las interrupciones causadas por los gusanos.

Consideraciones Éticas y Diseño del Estudio

Antes de entrar en la investigación, vale la pena mencionar que el estudio tuvo todas las aprobaciones necesarias de los comités éticos. Se recogió el consentimiento de los participantes, especialmente de los niños, porque siempre es bueno preguntar antes de meter las manos en el tema de la salud de alguien. El estudio se llevó a cabo en Nyive, una zona rural de Ghana.

Recolección de Muestras

Se recolectaron muestras de heces de los participantes, y los investigadores usaron una técnica llamada Kato-Katz para verificar la presencia de huevos de S. mansoni. Dos personas con experiencia revisaron cada muestra por separado, y una tercera también las revisó, solo para asegurarse de que nadie estaba viendo cosas raras. Según el número de huevos encontrados, la infección se clasificó como leve, moderada o grave.

ADN y el Microbioma

A continuación, se hizo un análisis genético. Los científicos extrajeron ADN de las muestras de heces para analizar el microbioma intestinal utilizando un método que involucra el gen 16S rRNA, que ayuda a identificar diferentes tipos de bacterias presentes. Este análisis le da a los investigadores una idea sobre la composición del microbioma en individuos infectados y no infectados.

Análisis de Datos

Después de recoger todos los datos, era momento de ver qué revelaban los números. Examinaron la diversidad dentro del microbioma según la presencia de S. mansoni. Sorprendentemente, no hubo una diferencia significativa en la diversidad microbiana entre los infectados y los no infectados. Esto significa que la mezcla general de bacterias era bastante similar. Incluso las visualizaciones de los datos no mostraron mucha diferencia, lo cual fue un poco desconcertante.

Identificación Taxonómica

Los investigadores luego se adentraron más en los tipos específicos de bacterias presentes en las muestras. Se enfocaron en las bacterias que eran más del 1% abundantes, ya que esas suelen ser las más importantes en el intestino. La composición general de estas bacterias no mostró una diferencia significativa entre individuos infectados y no infectados. Los tipos más comunes fueron Bacillota, Actinomycetota y algunos otros, siendo Bacillota el más prevalente. Esto puede sonar importante, pero en realidad solo mostró que ambos grupos tenían una distribución similar de bacterias.

Cambios en Bacterias Específicas

Curiosamente, el análisis reveló que ciertas bacterias eran más abundantes en personas infectadas con S. mansoni. Por ejemplo, Bifidobacterium era significativamente más común en muestras infectadas. Estas bacterias son conocidas por ser amigables con nuestros cuerpos y ayudar con la salud intestinal. Ayudan a regular el sistema inmunológico y podrían ser una señal de que el cuerpo está tratando de hacer frente a la infección.

Por otro lado, algunas bacterias potencialmente dañinas, como las del grupo Escherichia-Shigella, se encontraron en cantidades más bajas entre los infectados. Esto es una buena noticia, ya que estas bacterias pueden causar problemas cuando están presentes en grandes números. Parece que la presencia de bacterias beneficiosas ayuda a mantener a raya a los malos.

El Rol de la Intensidad de la Infección

Los investigadores también consideraron cómo la intensidad de la infección por S. mansoni influenció el microbioma. Encontraron que las personas con infecciones leves a moderadas tenían más cantidades de bacterias beneficiosas, como Bifidobacterium. Esto sugiere que cuando la infección no es tan grave, el cuerpo puede mantener un equilibrio más saludable del microbioma. Sin embargo, aquellos que tenían infecciones más severas no mostraron los mismos niveles de bacterias beneficiosas.

Esto sugiere que el sistema inmunológico podría reaccionar de manera diferente según cuántos gusanos estén presentes. En casos leves o moderados, la respuesta inmunitaria puede promover el crecimiento de bacterias buenas, pero en casos graves, el sistema inmunológico puede entrar en sobrecarga, llevando a inflamación y alterando el equilibrio en el intestino.

Implicaciones para el Tratamiento

Los hallazgos del estudio brindan una mirada a la compleja relación entre S. mansoni, el microbioma intestinal y el huésped. Entender cómo estos gusanos interactúan con las bacterias intestinales puede ser crucial para desarrollar mejores tratamientos. Podría sugerir que no solo debemos enfocarnos en eliminar los gusanos, sino que también podríamos necesitar considerar cómo nutrir el microbioma intestinal para apoyar la salud en general.

Conclusión

La esquistosomiasis es más que una molestia; es una enfermedad compleja que afecta a muchas personas en todo el mundo. Este estudio arroja luz sobre cómo la presencia de S. mansoni puede alterar el microbioma intestinal, llevando a posibles problemas de salud. Las bacterias intestinales amistosas pueden verse afectadas por la intensidad de la infección, con infecciones leves a moderadas apoyando una comunidad bacteriana más saludable.

La relación entre las infecciones por helmintos y la salud intestinal es intrincada, y aunque aún hay mucho por aprender, este estudio sugiere que nutrir nuestro microbioma intestinal podría desempeñar un papel esencial en el manejo de condiciones como la esquistosomiasis. ¡Ahora, si esos molestos gusanos pudieran aprender a hacer las maletas y marcharse, todos estaríamos un poco mejor!

Fuente original

Título: Two Key Actinomycetota Taxa in the Human Gut Microbiota are Associated with Schistosoma mansoni Infection Burden

Resumen: In this study, we sought to identify key microbial taxa associated with human gut dysbiosis during S. mansoni infection and whether the changes are linked to the intensity of helminth infection. Stool samples were obtained from 20 persons infected with schistosomiasis and an equal number of uninfected persons from an endemic rural community in Ghana. Infection intensity was scored as egg count per gram (EPG) using the Kato-Katz method. Positive stool samples were further stratified as low-moderate (400 EPG, n=5) infection burden. The composition and diversity of the gut microbiota and potential microbial markers associated with S. mansoni infection intensity were determined from 16S rRNA amplicon sequence analyses. No difference in {beta}-diversity was observed between positives and negatives (PERMANOVA: R2= 0.012, p= 0.723), although there was an increased abundance of Bifidobacterium (p= 0.008) in infected stool samples compared to the negatives. Further analyses showed that Bifidobacterium (p= 0.003) and Collinsella (p= 0.029) were elevated considerably among the low-moderate infected samples, while the pathobiont Escherichia-Shigella was reduced (p= 0.0078). Our findings show that intestinal schistosomiasis results in human gut microbiota dysbiosis, which is only distinguished when the intensity of infection is considered, with two key Actinomycetota species assuming importance depending on the infection burden. Author SummaryThis study investigates the relationship between Schistosoma mansoni infections, a major cause of intestinal schistosomiasis, and the human gut microbiome. Using samples from an endemic region in Ghana, the research examines how infection intensity impacts gut bacteria. The findings reveal that certain beneficial bacteria, such as Bifidobacterium and Collinsella, become more abundant in cases of low to moderate infection, potentially maintaining immune regulation and gut health. However, these effects are not seen in high-infection instances, possibly due to the aggressive hallmarks of high-intensity helminth infections. Understanding these dynamics could be pivotal for developing microbiome-based interventions to improve treatment outcomes for schistosomiasis and similar parasitic infections. This study sheds light on the complex interplay between infectious parasites and gut microbes, emphasising the promise of microbiome research in enhancing public health efforts in areas where parasitic diseases persist.

Autores: Francis Appiah-Twum, Lydia Okyere, Jeffrey Gabriel Sumboh, Dickson Osabutey, Rahmat Bint Yusif Ismail, Hilda Darko, Yvonne Ashong, Michael D. Wilson, Jewelna Akorli

Última actualización: 2024-12-06 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.03.626529

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.03.626529.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

Gracias a biorxiv por el uso de su interoperabilidad de acceso abierto.

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