La oxidación del azúcar mediada por el huésped promueve la expansión del patógeno post-antibiótico

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• Investigación del microbioma intestinal
• Mecanismos de las enfermedades infecciosas

Sus antecedentes:

• Las alteraciones de la microbiota intestinal están vinculadas a enfermedades humanas, pero los mecanismos siguen sin estar claros.
• El uso de antibióticos, en particular la estreptomicina, altera el equilibrio microbiano intestinal y promueve la expansión de los sueros de Salmonella enterica.
• Estudios anteriores muestran que el tratamiento con estreptomicina en ratones conduce a la expansión de Salmonella, pero los mecanismos precisos no se comprenden completamente.

Objetivo del estudio:

• Esclarecer los mecanismos por los cuales el tratamiento con estreptomicina impulsa la expansión de Salmonella enterica serovar Typhimurium (S. Typhimurium) en el intestino murino.
• Identificar los factores derivados del huésped que promueven el crecimiento de patógenos después de la perturbación por antibióticos.
• Investigar el papel de los productos de oxidación de carbohidratos en la expansión de S. Typhimurium después de los antibióticos.

Principales métodos:

• Se ha administrado estreptomicina a ratones para alterar la microbiota intestinal.
• Se midió la expresión de la sintasa de óxido nítrico inducible (iNOS) en la mucosa cecal.
• Se analizó la disponibilidad de galactarato y glucarato en el ciego murino después del tratamiento con antibióticos.
• Utilizó la modificación genética para eliminar las vías catabólicas de S. Typhimurium para el galactarato y el glucarato.

Principales resultados:

• El tratamiento con estreptomicina aumentó la expresión de iNOS en la mucosa cecal, lo que condujo a niveles más altos de galactarato y glucarato.
• S. Typhimurium utilizó galactarato y glucarato en el lumen intestinal de ratones tratados con estreptomicina.
• La eliminación genética de las vías para el metabolismo del galactarato y el glucarato redujo significativamente la competitividad de S. Typhimurium.

Conclusiones:

• La oxidación mediada por el huésped de galactosa y glucosa promueve la expansión post-antibiótica de S. Typhimurium.
• El aumento de la disponibilidad de galactarato y glucarato, impulsado por la expresión de iNOS del huésped, apoya el crecimiento de patógenos después del tratamiento con antibióticos.
• Este estudio identifica la oxidación de los carbohidratos del huésped como un mecanismo clave en la expansión de patógenos post-antibióticos dentro del ecosistema intestinal.