La microbiota intestinal como predictora de la enfermedad celíaca

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La enfermedad celíaca es una enfermedad inmunomediada compleja, desencadenada por el consumo de gluten en personas con predisposición genética [1]. La respuesta inflamatoria que provoca esta enfermedad en los sistemas inmunitarios innato y adaptativo incluye una amplia gama de síntomas, tanto intestinales como extraintestinales.

La enfermedad celíaca (EC) afecta aproximadamente al 1% de la población mundial.  Aunque antes se pensaba que la EC era más prevalente en las personas de ascendencia europea, estudios recientes han demostrado una prevalencia similar también en la población asiática [2]. Sin embargo, también se ha observado que la prevalencia puede ser menor en la población mexicano-estadounidense (0,23%), otros hispanos (0,38%) y estadounidenses no hispanos de raza negra (0,22%), lo que se intuye que puede estar relacionado con causas genéticas o ambientales. Por ello, se necesita mucha más investigación en esta área, ya que la investigación de la enfermedad celíaca en estos grupos ha sido históricamente poco estudiada [3].

Tradicionalmente, el debut de la EC se ha relacionado con la activación de las células T mediante la gliadina, donde se estimula la lámina intestinal para desencadenar una respuesta inflamatoria del sistema inmunitario adaptativo. Sin embargo, estudios recientes han puesto de relieve el posible papel de la microbiota intestinal en la patogénesis de la CE. 

 

Microbiota intestinal y enfermedad celíaca

Los pacientes con EC muestran una composición de la microbiota intestinal diferente a la de los individuos sanos, con una disminución del número de bacterias beneficiosas como Faecalibacterium prausnitzii y Bifidobacterium longum [1].

Cabe destacar que las alteraciones de la microbiota intestinal pueden aparecer incluso antes de la manifestación clínica de la EC [3]. Las investigaciones realizadas en niños con riesgo de padecer EC han demostrado que determinadas bacterias y sus metabolitos asociados, relacionados con procesos inflamatorios y autoinmunes, aumentan en número antes de la aparición de la enfermedad. Al mismo tiempo, se ha observado una disminución de las bacterias con propiedades antiinflamatorias, lo que posiblemente contribuye al desarrollo de la intolerancia al gluten y a la aparición de la EC [4].

 

Hipótesis sobre posibles biomarcadores de la enfermedad celíaca

Las alteraciones de la microbiota intestinal y sus subproductos podrían servir como biomarcadores específicos de la EC [1]. Un aumento de las cepas de microorganismos relacionados con la inflamación y la autoinmunidad podría indicar riesgo de intolerancia al gluten durante la fase preclínica de la EC, antes de que se presenten síntomas físicos.

También se está investigando el papel de los péptidos antimicrobianos (PAM) en el contexto de la EC. Los PAM secretados por las células de la pared intestinal activan mecanismos inmunitarios innatos para regular las interacciones entre los microbios comensales y los tejidos del huésped, ejercen una actividad antimicrobiana contra los patógenos y conforman la composición del microbioma [5].

En particular, se ha sugerido que la β-defensina 2, producida por los epiteliocitos de la mucosa gastrointestinal, es un posible marcador de inflamación [1]. La calprotectina fecal (CF) y la proteína bactericida/aumentadora de permeabilidad (PBI) también son de interés por su posible papel en la EC. La CF es una proteína que se está evaluando como posible biomarcador de la progresión de la enfermedad en afecciones gastrointestinales relacionadas con la inflamación [5]. La PBI muestra actividad antiinflamatoria para neutralizar los lipopolisacáridos (LPS), que se asocian a alteraciones de la función gastrointestinal [6]. Sin embargo, aún quedan muchos interrogantes sobre los PAM, incluidos los detalles sobre su implicación en las enfermedades intestinales basadas en la malabsorción.

 

Investigación actual sobre biomarcadores para la EC

La evaluación y el seguimiento tradicionales de la EC incluyen la evaluación genética, los anticuerpos transglutaminasa tisular de inmunoglobulina A (tTG IgA) y los anticuerpos antiendomisio (EMA), así como la inflamación del intestino delgado y la atrofia de las vellosidades. Unos biomarcadores pronósticos más sólidos podrían proporcionar una visión más profunda del riesgo de EC, su aparición, progresión y seguimiento.

Un estudio reciente trató de comprender el papel de la microbiota intestinal y los PAM en las fases iniciales de la EC. Los investigadores evaluaron los niveles de β-defensina-2 fecal, CF y anticuerpos anti-PBI en niños con EC activa y compararon los niveles con los de controles sanos. Su hipótesis era que la fragmentación de la gliadina influye en el reconocimiento por parte de las células T de los epítopos dominantes de la gliadina y crea un entorno proinflamatorio para la posterior activación de las células T y la destrucción tisular.

Objetivo del estudio

Evaluar los niveles de β-defensina-2 fecal, calprotectina fecal (CF) y anticuerpos contra la proteína bactericida/permeabilizante (PBI) en el suero de niños con enfermedad celíaca (EC) activa y compararlos con los de controles sanos (CS).

Método

En este estudio se examinaron 76 niños con EC recién diagnosticada (edad media: 6,1 ± 1,2 años) y 32 CS (edad media: 6,2 ± 3,8 años). Se evaluó el nivel de β-defensina-2 fecal y los niveles de CF en coprofiltrados, así como el nivel de anticuerpos anti-PBI en el suero sanguíneo. Las relaciones de correlación entre los parámetros se evaluaron mediante un coeficiente de correlación de Pearson.

Resultados

  • La concentración fecal de β-defensina-2 fue mayor en el grupo con EC que en el grupo de CS, alcanzando 99,6 ± 15,5 ng/mL y 64,0 ± 2,4 ng/mL, respectivamente (p < 0,02).
  • El nivel de CF en los niños con EC fue de 35,4 ± 8,1 μg/g, mientras que en el grupo control fue de 19,1 ± 1,1 μg/g (p < 0,05), lo que representa un ligero aumento.
  • La concentración de anticuerpos anti-PBI en los grupos EC y CS fue de 35,9 ± 10,1 U/mL y 5,2 ± 3,2 U/mL, respectivamente (p < 0,002).
  • Hubo una correlación fuerte y directa entre la β-defensina-2 fecal y la CF (r = 0,69), así como una relación directa pero débil entre la β-defensina-2 fecal y los anticuerpos anti-PBI (r = 0,35).

Conclusión

Los datos del estudio refuerzan que la β-defensina-2 fecal y los anticuerpos anti-PBI están aumentados en pacientes con EC activa y cada uno tiene un papel funcional distinto en la protección de la mucosa intestinal. Aunque se necesita investigar más, estos hallazgos indican que los PAM pueden ser biomarcadores relevantes como parte de la inmunidad innata epitelial en el intestino. Por todo ello, estos hallazgos proporcionan un contexto importante sobre el papel de la respuesta inmunitaria innata en el desarrollo de la EC.

Referencias

  1. Kamilova AT, Azizova GK, Umarnazarova ZE, Abdullaeva DA, Geller SI. The Activity of Antimicrobial Peptides in Pediatric Celiac Disease. Front Pediatr. 2022;10:873793. Published 2022 Jun 6. doi:10.3389/fped.2022.873793
  2. Poddighe D, Abdukhakimova D. Celiac Disease in Asia beyond the Middle East and Indian subcontinent: Epidemiological burden and diagnostic barriers. World J Gastroenterol. 2021;27(19):2251-2256. doi:10.3748/wjg.v27.i19.2251
  3. Lebwohl B. Celiac disease and the forgotten 10%: the "silent minority". Dig Dis Sci. 2015;60(6):1517-1518. doi:10.1007/s10620-015-3572-5
  4. Leonard MM, Valitutti F, Karathia H, Pujolassos M, Kenyon V, Fanelli B. Microbiome signatures of progression toward celiac disease onset in at-risk children in a longitudinal prospective cohort study. Proc Natl Acad Sci USA. (2021) 118:e2020322118. 10.1073/pnas.2020322118
  5. Khaki-Khatibi F, Qujeq D, Kashifard M, Moein S, Maniati M, Vaghari-Tabari M. Calprotectin in inflammatory bowel disease. Clinica Chimica Acta. (2020)510:556–65. 10.1016/j.cca.2020.08.025
  6. Zong X, Fu J, Xu B, Wang Y, Jin M. Interplay between gut microbiota and antimicrobial peptides. Animal Nutr. (2020) 6:389–96. 10.1016/j.aninu.2020.09.002