Influencia del ambiente sobre la microbiota comensal del intestino de la rata: Implicaciones en la inflamación y en mecanismos sensoriales
- Autores: Demetria EvÁngelina Terán Ventura
- Directores de la Tesis: Vicente Martínez Perea (dir. tes.), Patri Vergara (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2009
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Miquel Moretó Pedragosa (presid.), Susana María Martín Orúe (secret.), María Antolín Maté (voc.)
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- Resumen
Evidencias recientes sugieren que la microbiota comensal del intestino constituye un factor dinámico que se relaciona activamente con el hospedador, mediante sistemas específicos de reconocimiento bacteriano, y participa en la regulación de funciones sensoriales, motoras y secretoras gastrointestinales. En particular, la microbiota comensal del intestino se ha implicado en los mecanismos fisiopatológicos de la enfermedad inflamatoria intestinal. Este trabajo de investigación tiene como objetivo principal demostrar como variaciones en las condiciones ambientales llevan a cambios adaptativos espontáneos de la microbiota comensal del intestino de la rata, y como estos cambios afectan a los mecanismos intestinales de reconocimiento de la microbiota y modulan las respuestas inflamatorias y la expresión de sistemas endógenos sensoriales (en particular del sistema canabinoide).En primer lugar se ha caracterízado de la microbiota cecal comensal en ratas criadas en condiciones de barrera (SPF) y en ratas criadas en condiciones convencionales y los cambios espontáneos que se producen en el proceso de adaptación de uno a otro ambiente (ratas criadas en barrera adaptadas a condiciones convencionales). Para ello, se emplearon técnicas de hibridación in situ fluorescente (FISH) para los principales grupos bacterianos descritos en la microbiot intestinal y análisis de polimorfismos de fragmentos terminales de restricción (t-RFLP). Con la intención de correlacionar la microbiota con los sistemas de reconocimiento bacteriano se determinó también la expresión de los receptores de tipo Toll (Toll like receptors) 2 (TLR-2) y 4 (TLR-4); para ello se emplearon técnicas de RT-PCR. Los resultados obtenidos demuestran que las ratas criadas en barrera tienen mayor cantidad de Bacteroides spp y Clostridium spp y menor cantidad de bifidobacterias y lactobacilos que las ratas criadas en condiciones convencionales. Las ratas adaptadas a un ambiente convencional tienen las mismas poblaciones bacterianas pero en cantidades intermedias. Según el análisis de t-RFLP, la biodiversidad de las poblaciones bacterianas fue similar los tres grupos de animales. En particular, se observo una alta homogeneidad en el tiempo de las poblaciones bacterianas en el grupo barrera. La expresión de TLR-2 fue similar en los tres grupos, mientras que el TLR-4 mostró una clara tendencia a la sobre-expresión en condiciones de barrera y una reducción progresiva en la adaptación a condiciones convencionales. En general, los niveles de expresión no se correlacionaron con ninguno de los grupos bacterianos cuantificados.A continuación, se ha empleado un modelo de enteritis (íleitis) aguda inducida por indometacina para valorar variaciones de la microbiota comensal asociadas a la inflamación así como diferencias en la susceptibilidad a la inflamación entre ratas criadas en condiciones extremas de higiene (SPF) adaptadas a un ambiente convencional y ratas criadas en condiciones convencionales. Los resultados obtenidos muestran, que durante la inflamación aguda la microbiota comensal, tanto del ileon como del ciego, varía cualitativa y cuantitativamente. Además, se afectan los sistemas intestinales de reconocimiento bacteriano, con una sobre-expresión de los receptores TLR-2 y TLR-4 durante la inflamación. Con respecto a la respuesta inflamatoria propiamente dicha, las ratas criadas en condiciones convencionales mostraron, en general, una mayor susceptibilidad a la inflamación aguda que los animales SPF adaptados, tal y como mostró la evaluación clínica, histológica y bioquímica de la inflamación. Finalmente, se ha evaluado como la microbiota comensal del intestino puede afectar otros mecanismos sensoriales intestinales; en particular, mecanismos dependientes de receptores canabinoides. Para ello, se ha determinado la expresión intestinal de receptores canabinoides, CB1 y CB2, en ratas mantenidas en condiciones de barrera (SPF), ratas mantenidas en condiciones convencionales y animales criados en barrera y adaptados a condiciones convencionales. En general, los dos receptores se expresaron en tejido cecal, aunque los niveles de CB2 fueron mayores a los de CB1. Además, independientemente del receptor considerado, la expresión se reduce en el paso de un ambiente de barrera a un ambiente convencional. Estas variaciones en la expresión se correlacionaron positivamente con los cambios espontáneos en las poblaciones de Bacteroides spp y Clostridium spp y negativamente con la población de Bifidobacterium spp.En su conjunto, estos resultados muestran que la microbiota intestinal es un sistema dinámico, que varía y se adapta espontáneamente a las condiciones ambientales en las cuales se mantienen los animales de experimentación. Estos cambios implican variaciones en la homeostasis intestinal que afecta a la expresión de receptores de reconocimiento bacteriano (TLR-2 y TLR-4) o de receptores canabinoides, así como a la susceptibilidad a la inflamación, al menos en su fase aguda. Estas observaciones indican que la microbiota intestinal es un factor de variabilidad que puede afectar a los resultados experimentales y debe tenerse en cuenta en la interpretación de resultados experimentales, particularmente en el área de gastrointestinal.
