Los microbios intestinales controlan el termostato del cuerpo

resumen: El microbioma intestinal parece ayudar a regular la temperatura corporal en personas sanas y personas con infecciones potencialmente mortales.

Fuente: Universidad de Michigan

La temperatura corporal normal varía de una persona a otra, pero en general, la temperatura corporal central humana promedio ha disminuido desde la década de 1860 por razones desconocidas. Un estudio apunta al microbioma intestinal como un regulador potencial de la temperatura corporal, tanto en la salud como durante infecciones potencialmente mortales.

El estudio, que fue dirigido por Robert Dixon y sus colegas de la Facultad de Medicina de la UM, utilizó datos de registros de salud de pacientes hospitalizados por sepsis y experimentos con ratas para examinar la interacción entre la mezcla de bacterias en el intestino, la variabilidad de la temperatura y los resultados de salud. .

La sepsis, la respuesta del cuerpo a una infección potencialmente mortal, puede causar cambios drásticos en la temperatura corporal y su curso se asocia con la mortalidad.

Trabajo publicado en Revista estadounidense de medicina respiratoria y de cuidados críticos mostró en 2019 que los pacientes hospitalizados con sepsis difieren significativamente en sus respuestas a la temperatura, y esa diferencia predice su supervivencia.

«Hay una razón por la cual la temperatura es un signo vital», dijo el Dr. Kale Bongers, MD, instructor clínico en el Departamento de Medicina Interna y autor principal del estudio. «Es fácil de medir y nos brinda información importante sobre el estado inflamatorio y metabólico del cuerpo».

Sin embargo, las razones de esta variación de temperatura, ya sea en la sepsis o en la salud, permanecieron desconocidas.

«Sabemos que la respuesta de la temperatura es importante en la sepsis, porque predice con fuerza quién vive y quién muere», dijo Dixon. «Pero no sabemos qué está impulsando esta diferencia y si se puede modificar para ayudar a los pacientes».

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Para tratar de comprender el motivo de esta diferencia, el equipo analizó hisopos rectales de 116 pacientes hospitalizados. La microbiota intestinal de los pacientes difería ampliamente, lo que la confirma como una fuente potencial de diversidad.

«Se podría argumentar que nuestros pacientes tienen más diversidad en su microbiota que en sus genes», dijo Bongers. «Cualquier dos pacientes son más del 99% idénticos en sus genomas, cuando de hecho pueden superponerse literalmente en un 0% en sus bacterias intestinales».

Los autores encontraron que esta diferencia en las bacterias intestinales estaba relacionada con las trayectorias de temperatura del paciente mientras estaba en el hospital. En particular, la bacteria común Firmicutes se asoció estrechamente con una mayor respuesta febril. Estas bacterias son comunes y variables entre los pacientes, y se sabe que producen metabolitos importantes que ingresan al torrente sanguíneo e influyen en la respuesta inmune y el metabolismo del cuerpo.

La microbiota intestinal de los pacientes difería ampliamente, lo que confirma que es una fuente potencial de variación. La imagen es de dominio público.

Para confirmar estos hallazgos en condiciones controladas, el equipo utilizó modelos de ratón, comparando ratones normales con ratones genéticamente compatibles que carecían de un microbioma. La sepsis experimental provocó cambios drásticos en la temperatura de los ratones convencionales, pero tuvo un efecto débil en la respuesta a la temperatura de los ratones libres de gérmenes. Entre ratones con diferentes microbiomas, la variación en la respuesta a la temperatura estuvo estrechamente relacionada con la misma familia bacteriana (Lachnospiraceae) que se encuentra en los humanos.

«Descubrimos que el mismo tipo de bacteria intestinal explica la diferencia de temperatura tanto en humanos como en ratones», dijo Dixon. «Esto nos ha dado confianza en la validez de nuestros hallazgos y nos da el objetivo de comprender la biología detrás de este hallazgo».

Incluso los ratones sanos sin microbioma tenían temperaturas corporales basales más bajas que los ratones convencionales. El tratamiento de ratones normales con antibióticos también redujo su temperatura corporal.

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El estudio destaca el papel subestimado del microbioma intestinal en la temperatura corporal y podría explicar la disminución de la temperatura corporal central en los últimos 150 años.

«Si bien no hemos probado definitivamente que los cambios en el microbioma expliquen la disminución de la temperatura del cuerpo humano, creemos que es una hipótesis razonable», dijo Bongers. «Los genes humanos no han cambiado significativamente en los últimos 150 años, pero los cambios en la dieta, la higiene y los antibióticos han tenido efectos profundos en nuestras bacterias intestinales».

Se necesita más investigación para comprender si enfocarse en el microbioma para modular la temperatura corporal puede ayudar a cambiar el resultado para los pacientes con sepsis.

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Acerca de estas noticias de investigación en neurociencia

autor: oficina de prensa
Fuente: Universidad de Michigan
Contacto: Oficina de Prensa – Universidad de Michigan
fotografía: La imagen es de dominio público.

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«El microbioma intestinal modula la temperatura corporal tanto en la sepsis como en la saludEscrito por Kale S Bongers et al. Revista estadounidense de medicina respiratoria y de cuidados críticos


Resumen

El microbioma intestinal modula la temperatura corporal tanto en la sepsis como en la salud

Razón fundamental: Entre los pacientes con sepsis, la diferencia en las trayectorias de temperatura predice el resultado clínico. En individuos sanos, la temperatura corporal normal es variable y ha estado disminuyendo continuamente desde la década de 1860. Se desconocen los fundamentos biológicos de esta variabilidad de la temperatura en la enfermedad y la salud.

Metas: Definir e interrogar el papel del microbioma intestinal en la normalización de la temperatura corporal.

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Métodos: Llevamos a cabo una serie de análisis y experimentos traslacionales para determinar si, y cómo, la variación en la microbiota intestinal explica la diferencia en la temperatura corporal en la sepsis y en la salud. Examinamos las trayectorias de temperatura de los pacientes utilizando datos de registros médicos electrónicos. Caracterizamos la microbiota intestinal en pacientes hospitalizados mediante secuenciación de ARN ribosomal 16S. Modelamos la sepsis utilizando lipopolisacáridos intraperitoneales en ratones y modificamos el microbioma con antibióticos, animales libres de gérmenes y probióticos.

Mediciones y hallazgos clave: De acuerdo con trabajos previos, identificamos cuatro trayectorias de temperatura en pacientes hospitalizados con sepsis que predijeron el resultado clínico. En una cohorte separada de 116 pacientes hospitalizados, encontramos que la composición de la microbiota intestinal de los pacientes predijo las trayectorias de temperatura. En comparación con los ratones convencionales, los ratones libres de gérmenes tienen una menor pérdida de temperatura durante la sepsis experimental. Entre los ratones convencionales, la heterogeneidad de la respuesta a la temperatura en la sepsis se explica fuertemente por la variación en la microbiota intestinal. Los ratones sanos y libres de gérmenes tratados con antibióticos tenían temperaturas corporales basales más bajas en comparación con los controles. La familia Lachnospiraceae se ha asociado consistentemente con trayectorias de temperatura en pacientes hospitalizados, sepsis experimental y ratones tratados con antibióticos.

Conclusiones: El microbioma intestinal es un factor importante en el cambio de la temperatura corporal tanto en la salud como en la enfermedad crítica y, por lo tanto, un objetivo importante poco estudiado para modular la heterogeneidad fisiológica en la sepsis.

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