Un equipo de investigadores dirigido por el grupo Bork en EMBL Heidelberg en Alemania, junto con sus colaboradores en los Países Bajos y Australia, han iniciado una investigación en la que pretender saber qué sucede cuando dos microbiomas intestinales se mezclan, y, para ello, van a usar el trasplante de microbiota fecal (FMT, por sus siglas en inglés), que es la transferencia de microbios y fluidos intestinales inferiores de un individuo a otro, para tratar enfermedades inflamatorias del intestino, como la colitis ulcerosa y las infecciones bacteriana.

Los investigadores afirman que la respuesta podría contener pistas sobre mejores estrategias terapéuticas para los trastornos intestinales, así como una mejor comprensión de cómo las especies microbianas se comportan e interactúan en ecosistemas naturales complejos.

Aunque los ensayos clínicos han demostrado que los FMT pueden tratar con eficacia ciertos trastornos intestinales, su modo de acción aún no está claro. Algunos plantean la hipótesis de que los microbiomas intestinales de los donantes tienen propiedades beneficiosas que ayudan a devolver el intestino del receptor a un estado saludable. Sin embargo, esto nunca ha sido estudiado sistemáticamente.

Importancia de la flora del receptor

"La hipótesis del ‘súper donante’ está muy extendida entre los médicos: postula que encontrar ‘buenos’ donantes es esencial para el éxito clínico de un FMT y que un buen donante funcionará para muchos pacientes diferentes", ha afirmado Sebastian Schmidt, uno de los primeros autores de un nuevo estudio publicado en ‘Nature Medicine’.

Sin embargo, utilizando datos clínicos y metagenómicos de más de 300 FMT, los investigadores descubrieron que probablemente sea el receptor y no el donante el que determina principalmente la mezcla microbiana resultante de este procedimiento. Esto se basa en un estudio de 2016 del grupo Bork que mostró que las cepas microbianas de un donante pueden coexistir con las de un receptor con síndrome metabólico.

El equipo desarrolló un enfoque de aprendizaje automático para diseccionar los factores que determinan la dinámica microbiana después de un FMT, incluida la presencia o ausencia de especies microbianas individuales. Sus resultados muestran que la riqueza de especies (una medida de la diversidad del microbioma intestinal del receptor antes del trasplante), así como la diferencia entre el microbioma intestinal del receptor y el del donante, son factores importantes para determinar qué especies sobrevivirán y prosperarán después de un trasplante.

Simone Li, otra primera autora de este estudio, encuentra sus resultados fascinantes desde una perspectiva ecológica. "Ser capaz de prosperar y sobrevivir en un entorno completamente nuevo no es una tarea sencilla, especialmente en un entorno dinámico como el tracto gastrointestinal humano, donde hay cambios constantes en la acidez, los niveles de oxígeno y los nutrientes, entre otros", ha afirmado.

Al tratar los procedimientos FMT como experimentos ecológicos en los que ecosistemas microbianos completos se reemplazan en nuevas ubicaciones con ecosistemas preexistentes, los investigadores podrían sacar conclusiones importantes sobre qué factores ayudan a decidir qué tan bien o fácilmente las bacterias pueden ‘colonizar’ en nuevos entornos.

Aunque el estudio se ocupó principalmente de bacterias y arqueas, que en conjunto constituyen más del 90 por ciento del microbioma intestinal, los investigadores tienen la esperanza de que estudios futuros también puedan incorporar datos de hongos, otros eucariotas y virus para obtener una visión más holística de este proceso.

"Espero (y confío) que nuestros hallazgos ayuden a diseñar protocolos FMT más eficaces en el futuro. Proporcionamos datos sobre qué parámetros vale la pena ajustar (y cuáles no) cuando se pretende modular el microbioma del receptor. A más largo plazo, esto también puede informar el diseño de tratamientos probióticos personalizados de ‘próxima generación'", concluye Schmidt.