Investigadores de la Universidad de Alabama en Birmingham (Estados Unidos) han descubierto por primera vez una significativa sobreabundancia de un grupo de patógenos intestinales de las personas con Parkinson, en comparación con los sujetos de control.

La enfermedad de Parkinson (EP) es una enfermedad neurodegenerativa común, progresiva y debilitante. Actualmente no puede ser prevenida o curada. En 2003, el investigador Heiko Braak propuso que las formas no hereditarias de EP son causadas por un patógeno en el intestino. Hizo la hipótesis de que el patógeno podría pasar a través de la barrera de la mucosa intestinal y propagarse al cerebro a través del sistema nervioso. Hasta ahora, no ha habido evidencia de un patógeno específico que pueda desencadenar la EP.

“La pregunta apasionante es si estos son los patógenos de Braak capaces de desencadenar la EP, o si son irrelevantes para la EP pero capaces de penetrar en el intestino y crecer, porque el revestimiento del intestino está comprometido en la EP. Hacemos hincapié en que no se pueden hacer afirmaciones sobre la función basadas únicamente en la asociación. La identidad de estos microorganismos permitirá que los estudios experimentales determinen si juegan un papel en la EP y cómo lo hacen”, explica Haydeh Payami, líder de la investigación, que se ha publicado en la revista ‘npj Parkinson’s Disease’.

Microbiomas intestinales alterados

Estos científicos fueron capaces de identificar estos microorganismos porque realizaron el mayor estudio de asociación microbiana de personas con Parkinson y controles hasta la fecha. Muchos estudios previos han encontrado microbiomas intestinales alterados en personas con la enfermedad, pero no detectaron un aumento de este tipo de patógenos, que suelen ser inofensivos, pero pueden crecer y causar infecciones si el sistema inmunológico está comprometido o si penetran en sitios estériles del cuerpo.

“Sospechamos que la razón por la que pudimos detectar estos microorganismos es que son raros y teníamos un tamaño de muestra y una potencia mucho mayores que en estudios anteriores”, comenta Payami. Sus investigadores volvieron a analizar su estudio de 2017, que tenía 197 casos y 130 controles, utilizando una tubería de bioinformática más avanzada. También analizaron un nuevo e independiente conjunto de datos con 323 casos de EP y 184 controles, en paralelo al primer conjunto de datos. Esto permitió la replicación interna y el poder de detectar tanto señales raras como comunes. Los estudios previos del microbioma de la EP han oscilado entre 10 y 197 casos de EP y entre 10 y 130 controles.

Un estudio de asociación microbiana utiliza avances en la secuenciación del ADN y herramientas computacionales para buscar comunidades microbianas que puedan estar asociadas con la enfermedad. Está surgiendo la comprensión de que el microbioma intestinal, que incluye entre 500 y 1.000 especies bacterianas que tienen una influencia principalmente beneficiosa, desempeña un papel importante en la salud y la enfermedad humanas.

Los investigadores también utilizaron el análisis de redes de correlación sin hipótesis para identificar comunidades de microorganismos co-ocurrentes. El análisis de redes es una nueva herramienta importante en la biología. Un ejemplo fácil de entender de las redes es una red social como Facebook, donde se puede mapear las conexiones entre seguidores o amigos. Unas pocas personas tendrán un gran número de conexiones, algunas tendrán muchas, y una gran mayoría tendrá mucho menos. Un mapa de estas conexiones es similar al mapa de rutas de una aerolínea.

Usando el análisis de la red, encontraron tres ‘clusters’ polimicrobianos, y también encontraron que cada ‘cluster’ compartía características funcionales. El primer grupo fue el de patógenos sobreabundantes en los casos de EP, un hallazgo novedoso. Los otros dos grupos fueron confirmados por estudios previos. En comparación con los controles, las personas con Parkinson tenían niveles reducidos de un grupo de microbios que producen ácidos grasos de cadena corta. En el tercer grupo, tenían niveles elevados de dos géneros que son microbios probióticos metabolizadores de carbohidratos.