La identificación de los cambios en los tipos y las actividades de los microorganismos que viven en el intestino humano podría ayudar al diagnóstico precoz de la diabetes tipo 2 (DM2), según revela un estudio realizado por investigadores del Instituto Broad del Instituto Tecnológico de Massachusetts y la Universidad de Harvard, en Estados Unidos, y la Universidad Nacional de Seúl, en Corea del Sur.
Los autores del trabajo, publicado en la revista 'Genome Medicine', examinaron las variaciones en la composición y el funcionamiento de la microbiota intestinal en relación con los indicadores de la DM2 clínicos existentes como el Índice de Masa Corporal (IMC) o el nivel de glucosa en la sangre en ayuno (FBS, la cantidad de glucosa que se encuentra en la sangre después de un ayuno durante la noche).
Los investigadores demostraron que los cambios en la microbiota intestinal que se pueden observar en la DM2 clínica ya están presentes en las etapas sub-clínicos y pre-aparición de la enfermedad. La capacidad para detectar estos cambios antes de desarrollar los síntomas de DM2 podría ser útil para el diagnóstico y la intervención temprana, proporcionando así una nueva forma de reducir potencialmente el tiempo entre la detección de la diabetes tipo 2 y el inicio y, por lo tanto, mitigar los efectos de la enfermedad.
Aunque los desequilibrios en la microbiota intestinal se han relacionado con la diabetes tipo 2, la investigación anterior sólo comparó casos de diabetes tipo 2 establecida con individuos sanos. Por ello, no estaba claro si los cambios en la microbiota que se producen antes de la DM2 pueden detectarse con los marcadores actuales, como el IMC y el FBS.
Para averiguarlo, los científicos evaluaron una cohorte de 20 gemelos idénticos (monocigóticos) sanos de entre 30-48 años que estaban inscritos en el Estudio de Salud de Gemelos en Corea del Sur. Como los gemelos idénticos comparten los mismos genes, presentan una oportunidad única de identificar los aspectos de la enfermedad ligados al microbioma intestinal --la colección de microorganismos que viven en el intestino_ de forma separada de causas debidas a la variación genética humana.
'Estudios anteriores del microbioma en la DM2 han examinado casos extremos --individuos con la enfermedad establecida frente a personas particularmente saludables-- con el fin de identificar los desequilibrios en la flora intestinal ligada a la enfermedad. Quisimos determinar si estos cambios microbianos se producen desde el principio, en conjunto con la variación preclínica en biomarcadores típicos de DM2, como el IMC. También pudimos tener en cuenta las contribuciones genéticas y la variación del microbioma en el tiempo gracias a la participación de un grupo de gemelos que proporcionó generosamente múltiples muestras con el tiempo', relata uno de los autores, Curtis Huttenhower, de la Escuela de Salud Pública de Harvard, Estados Unidos.
Los investigadores recogieron datos fisiológicos como la edad, la altura y el peso; datos clínicos, como el IMC y el FBS; información sobre estilo de vida y hábitos alimenticios; y 36 muestras fecales con las que evaluar la estructura de la comunidad microbiana. Para la mayoría de las personas (16), se recogió una muestra al inicio del periodo de estudio y otra entre 12 y 44 meses más tarde.
Para dos pares de gemelos (cuatro personas), estaban disponibles muestras en un solo punto de tiempo. Este método de muestreo longitudinal permitió a los investigadores observar los cambios en la microbiota entre los individuos y en el tiempo.
Ninguno de los individuos analizados había sido aún diagnosticado con DM2, pero la amplia gama de marcadores de la enfermedad y los diferentes niveles que presentaban --desde saludables a casi clínicos-- permitió a los investigadores estudiar por primera vez cómo la función y la composición de la comunidad microbiana en el intestino varían en las diferentes etapas antes de la aparición de la enfermedad.
Como otro trabajo reciente había empezado a catalogar los cambios que se producen en el intestino después del inicio de la DM2, evaluar si es posible detectar estas modificaciones antes de que el trastorno se vuelva aparente puede permitir un diagnóstico temprano y ayudar a entender si las respuestas microbianas o inmunes también son causales en el desarrollo de la enfermedad, algo que no era una parte de este estudio.
Los métodos utilizados en esta investigación podrían ser empleados en otras cohortes individuales para identificar marcadores microbianos tempranos de otras patologías en la etapa pre-sintomática, según los autores. Debido al tamaño pequeño de la muestra de este trabajo (20 individuos), los científicos consideran necesaria más investigación en cohortes más grandes para confirmar estos hallazgos.
El diseño de la investigación centrada en gemelos también llevó a un descubrimiento inesperado: mientras que los gemelos tenían las mismas especies de microorganismos vivos en sus intestinos, estas especies estaban presentes como diferentes cepas.
Huttenhower explica: 'Esto sugiere que los gemelos se colonizan inicialmente por los mismos microbios en la infancia --debido quizá al medio ambiente o la genética compartida-- y luego conservan esos organismos durante el tiempo suficiente para comenzar a divergir a través de la evolución a corto plazo. Si es verdad, puede estudiarse esto directamente en cohortes más grandes de gemelos y ayudarnos a entender cómo el microbioma se desarrolla más allá de la diabetes por sí sola en una amplia variedad de enfermedades'.