STABIOME

Título: Estabilidad resiliencia y redundancia funcional de la microbiota intestinal humana durante el desarrollo y en respuesta al estrés antibiótico y a Clostridium difficile

Grupo de investigación: Genética Evolutiva

El concepto de microbiota estable implica la idea de que, después de una perturbación, la comunidad microbiana vuelve a su posición inicial en términos de composición (resiliencia) o función (redundancia funcional) cuando desaparece el factor perturbador. Mediante la aplicación de un Nuevo método desarrollado en nuestro grupo, el software Complex Cruncher, y mediante la determinación de la composición (metagenoma) y la función (metatranscriptoma y metaboloma) de la microbiota intestinal, podemos evaluar su estabilidad en un estudio longitudinal. Para ello, participaron voluntarios de la Comunidad Valenciana en este estudio, concretamente 10 bebés, 10 adultos y 10 ancianos no relacionados y, por otro lado, una cohorte de 12 niños pequeños, 13 adolescentes y 35 adultos relacionados. Por cada uno de los voluntarios se recolectó entre 8 y 10 muestras fecales y todos los procedimientos fueron revisados y aprobados por FISABIO. Los resultados preliminares con la cohorte no relacionada muestra que la distribución de las abundancies relativas en la microbiota fecal estaba dominadas en todos los grupos por dos filos, Firmicutes y Bacteroidetes, representando entre el 80%-90% de las categorías filogenéticas conocidas en el intestino humano, mientras que los filos Actinobacteria, Proteobacteria, Fusobacteria, Verrucomicrobia y Lentisphaera mostraron una menos abundancia (<1% - 18%). Los géneros o especies mostraron diferencias estadísticamente significativas en su abundancia relativa entre los grupos de edad. A nivel funcional, el factor edad también explicaría las diferencias observadas entre los grupos. Cuando estas comparaciones se establecen entre pares de grupos de edad, observamos que las diferencias más significativas se establecen entre las edades más extremas (bebés y ancianos). Estos datos son consistentes con un número significativamente mayor de funciones entre bebés y ancianos (198) que entre bebés y adultos (61) o entre adultos y ancianos (59) observados en las pruebas estadísticas. Sin embargo, a nivel de expresión, el factor edad no explicaría las diferencias observadas entre los grupos o entre pares de grupos. Estos datos no son consistentes con un número significativamente mayor de funciones entre bebés y ancianos (61) que entre bebés y adultos (27) o entre adultos y ancianos (127) observados en las pruebas estadísticas. Finalmente, los estudios de proteómica y metabolómica han identificado, entre otros, una relación entre el triptófano y el metabolismo del indol, y el envejecimiento. De hecho, la síntesis de proteínas involucradas en la producción de triptófano e indol y la concentración de estos metabolitos en heces están directamente relacionadas, y progresivamente disminuyen con la edad.

Aunque los resultados de las diferentes ómicas son preliminares, el software Complex Cruncher ha permitido delimitar si la microbiota es sana o no con estos datos, estimando dos parámetros sistémicos (amplitud de la fluctuación o V y el índice de la ley de potencia). La población sana se definió por ahora con adultos y ancianos, los cuales son muchos más estables que los bebés.

Financiación global: 435.600 €
Ref. SAF2015-65878-R

Andrés Moya, Pilar Francino

FEDER Founds, Ministerio de Economía y Competitividad

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