Adult asthma with symptomatic eosinophilic inflammation is accompanied by alteration in gut microbiome
Revisor: Dra. Ebymar Arismendi, Servicio de Neumología Hospital Clínic de Barcelona.
Autores: Bon-Hee Gu, Jun-Pyo Choi, Tansol Park, A-Sol Kim, Ho Young Jung, Doo Young Choi, Sang Jin Lee, Yoon-Seok Chang, Myunghoo Kim, Han-Ki Park.
Referencia: Allergy. 2023;78:1909–1921
Palabras clave: microbioma, asma del adulto, inflamación eosinofilica.
Resumen
El microbioma intestinal influye en el estado general de salud y en diversas enfermedades humanas a través de una compleja comunicación con el sistema inmunitario (ref. 1-4). El asma es una enfermedad inflamatoria crónica de las vías aéreas, heterogénea y compleja (ref. 5), en cuya fisiopatología existen cada vez más evidencias que sugieren una interacción entre el microbioma intestinal y la inmunidad. Debido a estas interacciones, el microbioma intestinal se está convirtiendo en una importante diana para la medicina de precisión en diversas enfermedades inflamatorias crónicas.
A pesar de la posibilidad de una asociación entre el asma y el microbioma intestinal, los estudios previos del microbioma en pacientes adultos con asma han sido poco concluyentes. La gran heterogeneidad presente en el asma y la variabilidad en el control podrían ser algunas de las razones de la inconsistencia en las conclusiones de dichos estudios.
Por este motivo, en este estudio los autores se propusieron investigar el perfil del microbioma intestinal esepcíficamente de pacientes adultos con asma eosinofílica sintomática.
Para ello, se incluyeron pacientes con asma eosinofílica sintomática (EA) que fueron atendidos de forma ambulatoria en el Hospital Chilgok de la Universidad Nacional de Kyungpook entre 2020-2021. Los criterios de inclusión del grupo EA se definieron según las directrices de la Iniciativa Global para el Asma (GINA) 20205, inflamación eosinofílica al momento del reclutamiento [eosinófilos en sangre >300 × 109/L o fracción exhalada de óxido nítrico (FeNO) > 50 ppb], y síntomas actuales, definidos por al menos una pérdida parcial del control del asma [cuestionario de control del asma (ACQ-6) ≥ 0,75]. En este grupo de EA, se recogieron muestras de los pacientes cuyo ACQ-6 mejoró en 0,5 o más en la visita de seguimiento. Se incluyeron dos grupos controles diferentes para compararlos con el microbioma intestinal de los pacientes con EA. El primer grupo control estaba formado por voluntarios sanos (HC) que se sometieron a una revisión médica en el Hospital Chilgok de la Universidad Nacional Kyungpook en 2021. El segundo grupo control fueron pacientes con tos crónica (CC) (tos de más de 8 semanas) sin evidencias de inflamación tipo 2 (eosinófilos en sangre >200 × 109/L o FeNO > 30 ppb), y la razón para su inclusión fue tener un grupo de comparación en el que no se excluyeran enfermedades subyacentes y medicación para los síntomas respiratorios, los cuales pueden influir en el microbioma intestinal. Además se analizó un modelo murino de asma con inflamación T2.
Tras obtener el consentimiento informado, se recogieron muestras fecales y séricas tras confirmar si cumplían los criterios de inclusión. Para el grupo EA, se realizó un tratamiento escalonado después de obtener las muestras de acuerdo con las directrices de la GINA 20205. En cuanto al modelo animal, para inducir la inflamación eosinofílica de las vías respiratorias en los ratones, se inyectó una mezcla de ovoalbúmina empobrecida en lipopolisacáridos (LPS) los días 0 y 7. Dos semanas más tarde, se administraron por vía intranasal 50 μg de OVA empobrecido en LPS a ratones. Dos semanas más tarde, se administraron por vía intranasal 50 μg de OVA empobrecido en LPS a ratones anestesiados.
Entre los resultados más resaltantes, en este estudio participaron 28 pacientes en el grupo EA, 18 pacientes en el grupo HC y 13 pacientes en el grupo CC. En el grupo EA, la inflamación tipo 2 eosinofílica (recuento de eosinófilos en sangre: 625,71 ± 473,96 × 109/L; FeNO: 86,25 ± 46,11 ppb) y la atopia (frecuencia de la atopia: 71,4%; inmunoglobulina E total: 435,44 ± 436,01 UI/mL) fueron predominantes, en comparación con el grupo CC. La puntuación media ACQ-6 del grupo EA fue de 1,61 puntos, lo que indica que se incluyeron principalmente pacientes no controlados, con síntomas relativamente graves. Como se muestra en la Figura 1, la abundancia relativa de Lachnospiraceae y Oscillospiraceae disminuyó significativamente y la de Bacteroides aumentó en el grupo EA. En el grupo EA, Lachnospiraceae se correlacionó negativamente con biomarcadores de inflamación tipo 2 y deterioro de la función pulmonar. Enterobacteriaceae y Prevotella se asociaron positivamente con la inflamación tipo 2 y el deterioro de la función pulmonar, respectivamente (Figura 2). La abundancia de genes asociados con el metabolismo de aminoácidos y la biosíntesis de ácidos biliares secundarios disminuyó en el grupo EA. Estas alteraciones funcionales de la familia de genes podrían estar relacionadas con la permeabilidad intestinal, y la concentración sérica de LPS era realmente elevada en el grupo de EA. Los pacientes con EA con mejoría de los síntomas después de 1 mes no mostraron un cambio significativo en el microbioma intestinal.
Figura 1. Alteración del microbioma intestinal en los pacientes con Asma eosinofílica (EA) en comparación con los grupos control, sujetos sanos (HC) y con tos crónica (CC).
Figure 2. Inflamación eosinofílica y función pulmonar. Los biomarcadores T2 y el deterioro de la función pulmonar se asociaron con el aumento de taxones microbianos intestinales en el grupo de Asma eosinofílica (EA).
En conclusión, en el asma eosinofílica sintomática se observan cambios en la composición de los principales taxones del microbioma intestinal, observándose un aumento de los Bacteroides y una disminución de los comensales Clostridia, Lachnospiraceae y Oscillospiraceae en comparación con los grupos de control. En el grupo de asma eosinofílica, Lachnospiraceae se correlacionó negativamente con los marcadores de inflamación tipo 2 y con el deterioro de la función pulmonar. Pathobion y Prevotella se asociaron positivamente con la inflamación tipo 2 y con el deterioro de la función pulmonar, respectivamente.
Comentario
Este estudio, abre una puerta de investigación muy interesante en la fisiopatología del Asma eosinofílica, observando cambios en el microbioma intestinal en pacientes sintomáticos o mal controlados, comparados con controles. Además se encuentran correlaciones con variables clínicamente determinantes como pueden ser los biomarcadores T2 y la función pulmonar. Futuros estudios en esta línea de investigación son necesarios para determinar la relevancia clínica del microbioma intestinal y su compleja interrelación en la inmunología de los pacientes con Asma eosinofílica.
Referencias
- Hand TW, Vujkovic-Cvijin I, Ridaura VK, Belkaid Y. Linking the microbiota, chronic disease, and the immune system. Trends Endocrinol Metab. 2016;27:831-843.
- Fan Y, Pedersen O. Gut microbiota in human metabolic health and disease. Nat Rev Microbiol. 2021;19:55-71.
- Liu H, Chen X, Hu X, et al. Alterations in the gut microbiome and metabolism with coronary artery disease severity. Microbiome. 2019;7:1-14.
- Dang AT, Marsland BJ. Microbes, metabolites, and the gut–lung axis. Mucosal Immunol. 2019;12:843-850.
- Global Initiative for asthma. Global Strategy for Management and prevention, 2020. Available from: www.ginasthma.org.
Foto de Amy Shamblen en Unsplash.
