Descubrimiento de productos genéticos microbianos bioactivos en enfermedades inflamatorias intestinales

Área de la Ciencia:

• Investigación sobre el microbioma
• Inmunología
• La bioinformática

Sus antecedentes:

• Las comunidades microbianas y sus compuestos bioactivos se interrumpen en las enfermedades inflamatorias intestinales (EII).
• Una parte significativa de las proteínas microbianas, particularmente en el intestino, permanecen sin caracterización pero son potencialmente bioactivas.

Objetivo del estudio:

• Identificar sistemáticamente las familias de proteínas microbianas potencialmente bioactivas asociadas con la inflamación intestinal en la EII.
• Caracterizar funcionalmente las proteínas microbianas no anotadas anteriormente relevantes para la EII.

Principales métodos:

• Empleó una combinación de metagenómica, metatranscriptómica y metaproteómica para identificar y priorizar las proteínas microbianas bioactivas.
• Desarrolló y utilizó el flujo de trabajo MetaWIBELE para identificar nuevos elementos bioactivos en el microbioma.
• Predicciones validadas a través de experimentos dirigidos, incluida la evaluación de la inmunogenicidad y la formación de biopelículas.

Principales resultados:

• Se identificaron más de 340,000 familias de proteínas potencialmente bioactivas en el contexto de la EII, y aproximadamente la mitad no se había caracterizado previamente.
• Proporcionó evidencia de la bioactividad de proteínas específicas involucradas en las interacciones huésped-microbio, como los factores de adherencia y los factores similares a von Willebrand.
• Se ha demostrado la inmunogenicidad diferencial de las pilinas de Enterobacteriaceae e identificado el papel de los homólogos del factor de von Willebrand en la formación de la biopelícula de Bacteroides.

Conclusiones:

• La metodología MetaWIBELE es un enfoque generalizable para descubrir nuevos elementos bioactivos en diversas comunidades y fenotipos.
• Es probable que miles de proteínas microbianas candidatas interactúen con el sistema inmunitario del huésped en la EII, ofreciendo posibles objetivos terapéuticos.
• Este trabajo amplía la comprensión de los productos genéticos bioactivos en enfermedades crónicas y proporciona un compendio para el desarrollo terapéutico.