Los factores de colonización bacteriana controlan la especificidad y la estabilidad de la microbiota intestinal

Área de la Ciencia:

• Microbiología Microbiología.
• Gastroenterología y Gastroenterología.
• Interacciones huésped-micróbio.

Sus antecedentes:

• Los microbiomas intestinales de los mamíferos son cruciales para la salud, siendo Bacteroides un género dominante.
• Los mecanismos por los cuales las bacterias simbióticas colonizan de manera estable el tracto gastrointestinal siguen siendo poco conocidos.
• La resistencia a la colonización específica de la especie se observa en el microbioma intestinal.

Objetivo del estudio:

• Aclarar los mecanismos moleculares que permiten la colonización estable por las especies de Bacteroides intestinales.
• Identificar los factores bacterianos responsables de la colonización saturable y específica de la especie en el intestino de los mamíferos.

Principales métodos:

• Se utilizaron ratones libres de gérmenes para experimentos de monoasociación para estudiar la resistencia a la colonización.
• Se empleó una pantalla genética in vivo para identificar los factores de colonización bacteriana.
• Se crearon mutantes de eliminación de genes identificados y se probaron para detectar defectos de colonización en ratones.
• La biogeografía microbiana se visualizó dentro del colon del ratón utilizando microscopía.

Principales resultados:

• Se descubrió y se conservó una nueva clase de loci de utilización de polisacáridos, denominados factores de colonización comensales (ccf), entre los Bacteroides intestinales.
• La eliminación de los genes de ccf en Bacteroides fragilis afectó la colonización en ratones y redujo la transmisión horizontal.
• B. fragilis con genes ccf intactos penetraba el moco colónico y residía en canales criptográficos, mientras que los mutantes de ccf mostraban una asociación criptográfica defectuosa.
• El sistema CCF fue esencial para la recuperación de la colonización de B. fragilis después de interrupciones como la infección por Citrobacter rodentium o el tratamiento con antibióticos.

Conclusiones:

• Bacteroides intestinales han desarrollado interacciones específicas de la especie con el huésped, mediadas por el sistema CCF, para una colonización intestinal estable y resistente.
• El sistema CCF representa un nuevo mecanismo molecular que permite a las bacterias utilizar nichos de huéspedes específicos, como las criptas del colon, para la simbiosis a largo plazo.
• Las criptas del colon sirven como un depósito para mantener las poblaciones bacterianas, facilitando la resiliencia y la colonización a largo plazo.