Perfilar el entorno intestinal humano en condiciones fisiológicas

Área de la Ciencia:

• Gastroenterología
• Microbiología
• Biología de sistemas

Sus antecedentes:

• El microbioma intestinal, el proteoma y el metaboloma influyen en la fisiología intestinal y las enfermedades.
• Los métodos actuales que utilizan muestras de heces o endoscopia limitada dificultan el análisis integral del intestino.
• La comprensión de la actividad bioquímica intestinal regional es crucial pero limitada.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un dispositivo ingerible para el muestreo intestinal multirregional durante la digestión normal.
• Comparación de muestras intestinales y de heces mediante análisis multiómicos.
• Investigar la distribución espacio-temporal de los microorganismos intestinales, las proteínas del huésped y los metabolitos.

Principales métodos:

• Desarrollo de un dispositivo ingerible para la recogida de muestras de múltiples regiones intestinales.
• Se recogieron 240 muestras intestinales de 15 individuos sanos.
• Análisis multiómicos (microbiano, proteómico, metabolómico) de las muestras recogidas.

Principales resultados:

• Diferencias significativas encontradas entre las muestras intestinales y de heces en bacterias, fagos, proteínas del huésped y metabolitos.
• El enriquecimiento diferencial de taxones microbianos y el aumento de la inducción de la propagación en los intestinos en comparación con las heces.
• Los perfiles del proteoma del huésped intestinal y del ácido biliar variaron regionalmente y diferían de las heces; se identificaron alteraciones microbianas en el metabolismo del ácido biliar.

Conclusiones:

• El dispositivo ingerible permite un perfil longitudinal no invasivo del tracto intestinal en condiciones fisiológicas.
• Los hallazgos destacan las diferencias regionales en el microbioma intestinal y el metaboloma, distintos de las heces.
• Este enfoque puede dilucidar los roles del microbioma intestinal y el metaboloma en la salud y la enfermedad humanas.