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Una nueva investigación muestra que trasplantar microbios de una sola sección del tracto digestivo puede tener consecuencias no deseadas y duraderas. Los trasplantes de microbiota fecal (TMF) se han promocionado como un posible tratamiento para una variedad de afecciones, desde enfermedades inflamatorias del intestino, obesidad y diabetes tipo 2 hasta autismo. Sin embargo, una nueva investigación de la Universidad de Chicago advierte contra el uso generalizado del TMF Debido al potencial de tener consecuencias no deseadas y duraderas para la salud de los receptores.

La investigación fue publicada en Cell en un artículo titulado «Los desajustes de la microbiota regional de los TMF promueven consecuencias persistentes y no deseadas para el huésped». El TMF consiste en transferir microbios presentes en las heces de una persona sana a una enferma, con la esperanza de restablecer un equilibrio saludable en el microbioma intestinal. Dado que las heces contienen principalmente microbios anaeróbicos del colon (es decir, que no toleran el oxígeno), el TMF puede causar desequilibrios en el ecosistema intestinal cuando estas bacterias colonizan el intestino delgado y otras partes del sistema digestivo.

En experimentos con ratones y estudios con muestras de tejido humano, los investigadores que llevaron a cabo el nuevo estudio observaron que los microbios anaeróbicos del colon no solo colonizaron el intestino delgado tras un solo trasplante , sino que persistieron allí durante meses. Estos microbios también modificaron sus nuevos entornos intestinales para su beneficio, terraformándolos de maneras que provocaron cambios en el metabolismo, el comportamiento y el equilibrio energético del receptor. «Creo que es una especie de llamada de atención para el campo de que tal vez no deberíamos colocar, sin ton ni son, microbios del intestino grueso en diferentes partes del intestino que no deberían estar allí», dijo Orlando (Landon) DeLeon, Ph.D., investigador postdoctoral en U Chicago y autor principal del nuevo estudio. «Si diseñamos buenas terapias, debemos estar conscientes de la importancia de adecuar la microbiota regional a sus entornos adecuados, para así brindar mejores beneficios generales para la salud».

Un ecosistema vasto y variado

El TMF está aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) únicamente para el tratamiento de infecciones recurrentes por Clostridium difficile (C. diff), una bacteria oportunista que suele causar síntomas gastrointestinales graves e inflamación en pacientes hospitalizados que han recibido antibióticos. Tras el éxito en el tratamiento de pacientes con C. diff, muchos médicos se han mostrado interesados ​​en utilizar el TMF para tratar otras afecciones digestivas. Los investigadores entienden que la salud del microbioma intestinal puede afectar a todos los órganos y sistemas vitales del cuerpo, por lo que la idea es que reemplazar un microbioma intestinal «enfermo» por uno «saludable» podría solucionar el problema de una sola vez.

Sin embargo, el intestino no es simplemente un entorno consistente con la misma microbiota en todas partes, sino que tiene varias regiones distintas que son ecosistemas microbianos muy diferentes, cada uno diseñado para microbios específicos que pueden proporcionar funciones vitales para la salud de su huésped. «Hay microbios a lo largo de todo el tracto intestinal, y nosotros estudiamos principalmente el último tercio (el colon)», dijo DeLeon. «Entonces, ¿cómo se puede esperar que un TMF, con microbios de un tercio del tracto intestinal al final, repare el resto del intestino?»

Para evaluar los efectos del TMF en diferentes partes del intestino, DeLeon, el Dr. Eugene B. Chang, profesor de Medicina Martin Boyer en la Universidad de Chicago y autor principal del estudio, y su equipo realizaron una serie de experimentos con ratones. A un grupo de ratones se le administró un trasplante de microbios extraídos del yeyuno, la primera porción del intestino delgado.

A un segundo grupo se le administró un TMF estándar, y a un tercer grupo se le administró un trasplante del ciego, una sección que conecta el intestino delgado y el grueso, que tiene una mezcla de microbios de ambos. Los receptores de TMF generalmente reciben primero un tratamiento con antibióticos para eliminar los microbios que viven en el intestino, dejando así un espacio limpio para que los microbios recién trasplantados se instalen, aunque a veces en los lugares equivocados. Las pruebas demostraron que los microbios de cada uno de estos trasplantes colonizaron con éxito la totalidad del tracto intestinal de los ratones, no solo sus nichos nativos. Esto generó desajustes intestinales regionales que persistieron hasta tres meses después de un solo trasplante.

Los microbiomas alterados también modificaron la producción de metabolitos en cada región intestinal, lo cual puede tener efectos sobre la salud del huésped. Los investigadores observaron cambios en el metabolismo hepático, incluyendo la actividad de genes asociados con la función inmunitaria. También observaron diferencias en los hábitos alimentarios, la actividad y el gasto energético de los ratones tras los trasplantes. El hallazgo más sorprendente fue que la presencia de microbios inadecuados en el lugar equivocado transformó la identidad del tejido para hacerlo más adecuado para ellos. DeLeon observó que los desajustes modificaban la expresión de genes y proteínas en el revestimiento intestinal de maneras que se asemejaban más a los niveles de expresión de las regiones intestinales originales o nativas de los microbios. «Es como si estuvieran diseñando o terraformando sus entornos para ayudarlos a encajar», dijo DeLeon.

Un enfoque «omnimicrobiano»

Chang dijo que esta investigación resalta la necesidad de tener más precaución con el TMF antes de comprender completamente los efectos a largo plazo de introducir un conjunto de microbios en un nuevo entorno. «No tenemos ni la menor idea de qué contiene el TMF, salvo que es una combinación de microbios», dijo Chang. «Pero incluso un solo TMF provocará un cambio en la relación huésped-microbio en estas regiones tan diferentes del intestino, que podría ser muy difícil de revertir». Tanto DeLeon como Chang abogan por los trasplantes omnimicrobianos (TMO). Este enfoque transferiría microbios extraídos de todas las regiones del intestino, no solo los provenientes principalmente del colon. Ya sea que se administren mediante una endoscopia o en forma de píldora, los microbios se instalan naturalmente en los lugares correctos, especialmente cuando compiten codo a codo con otros que normalmente habitan en una región determinada.

«Si hay un espacio libre, algo lo llenará», dijo DeLeon. «Pero los microbios que se supone que deberían estar ahí son más adecuados, así que lo llenarán de forma más natural incluso en presencia de otros microbios». DeLeon planea seguir estudiando cómo los diferentes microbios ejercen su influencia en diferentes partes del intestino, utilizando diferentes enfoques como la secuenciación de células individuales y la metabolómica para rastrear su actividad. También está explorando cómo las regiones intestinales terraformadas por desajustes en la microbiota pueden restaurarse a su estado original, lo que podría ayudar a restaurar la función intestinal normal. Este conocimiento más profundo podría conducir a mejoras en la aplicación de los trasplantes microbianos, ayudándolos a cumplir con su importante promesa.

Fuente: University of Chicago

Referencia: DeLeon O, Mocanu M, Tan A, et al. Microbiome mismatches from microbiota transplants lead to persistent, off-target metabolic & immunomodulatory effects, Cell (2025)