martes, 4 de junio de 2019

DINAMICA ECOLOGICA DEL MICROBIOMA VAGINAL

Se cree que la composición bacteriana del microbioma vaginal está relacionada con la salud y los estados de enfermedad de las mujeres. Este microbioma es particularmente dinámico, con cambios en la composición relacionados con el embarazo, la menstruación y los estados de enfermedad como la vaginosis bacteriana. Para comprender estas dinámicas y su impacto en la salud y la enfermedad, se han introducido teorías ecológicas para estudiar las complejas interacciones entre los muchos taxones en el ecosistema bacteriano vaginal. El objetivo de esta revisión es presentar los principios ecológicos que se utilizan en el estudio del microbioma vaginal y su dinámica, y revisar la aplicación de la ecología a las comunidades microbianas vaginales con respecto a la salud y la enfermedad.

El desarrollo de la secuenciación de ADN de alto rendimiento ha aumentado dramáticamente la capacidad de estudiar la microbiota que habita los cuerpos humanos. Ha revelado que las composiciones de microbiota varían significativamente entre los sitios del cuerpo, y que estas composiciones están relacionadas con varios estados de salud. El microbioma vaginal, a diferencia de la mayoría de los otros sitios del cuerpo, es muy dinámico y se caracteriza por perturbaciones temporales que están influenciadas por el desarrollo sexual, las relaciones sexuales, la higiene personal, la menstruación y los niveles hormonales. Por lo tanto, no es posible definir una composición microbiana "normal" universalmente para todas las mujeres, e incluso para una mujer en particular esta composición puede ser inestable. Comprender la relación entre la composición microbiana vaginal con respecto a la salud y los estados de enfermedad requiere un enfoque que pueda capturar dinámicas interespecies complejas. El campo de la ecología estudia estas dinámicas complejas bajo el concepto de "ecosistema" y, por lo tanto, la investigación del microbioma vaginal podría impulsarse estudiándola bajo ese marco conceptual.

Un ecosistema es un término amplio definido como un grupo relativamente cerrado de organismos, junto con la suma de las interacciones entre los organismos y entre los organismos y su entorno; El microbioma es un ecosistema microbiano. En algunos casos, es posible describir una función del ecosistema que surge de tales interacciones complejas, a menudo una función "deseada". Por ejemplo, una función del ecosistema puede ser la preservación de un número estable de especies en el sistema (biodiversidad), o el mantenimiento de una cierta condición ambiental como la calidad del agua. Bajo estas definiciones, se dice que un ecosistema es "saludable" si puede realizar su función presumida.

El enfoque por ecosistemas y las metodologías que lo acompañan se han adoptado para estudiar las funciones de las comunidades microbianas humanas, como se desprende del estudio del tracto intestinal humano o la piel humana. En muchos casos, la función de un ecosistema no puede entenderse simplemente estudiando las diferencias cuantitativas específicas en la abundancia de especies, sino observando todo el ecosistema, incluidas todas las interacciones entre sus elementos.

En esta revisión, exploramos la idea del microbioma vaginal como un ecosistema que cambia con el tiempo, y nos centramos en las implicaciones de esta perspectiva para comprender las condiciones médicas, las enfermedades vaginales y los estados de salud.

El microbioma vaginal "normal" . La vagina es uno de los muchos sitios en el cuerpo humano donde las comunidades bacterianas están normalmente presentes. La neonata femenina adquiere microbiota vaginal poco después del parto; Sin embargo, el calendario y las etapas del proceso de adquisición de la microbiota vaginal todavía no se han estudiado adecuadamente. Durante el curso de la vida de una mujer, la vagina está expuesta a secreciones constantes, cambios hormonales e influencias externas, como las duchas y la actividad sexual. No solo la gran mayoría de las bacterias que habitan en la vagina no son dañinas para su huésped, sino que el microbioma vaginal en su conjunto desempeña un papel crucial en el mantenimiento de un ambiente vaginal saludable. Se cree que esta mutualidad se ha desarrollado como un proceso coevolutivo, que aún no se ha dilucidado por completo.

El primer paso para comprender las fuerzas y la dinámica que dan forma a la microbiota vaginal es identificar su composición. Esto puede ser un reto debido a la gran variedad de taxones bacterianos que lo comprenden. Se han logrado importantes avances en el desarrollo de métodos independientes de la cultura, principalmente la secuenciación del amplicón del ARN ribosomal 16S, y en la acumulación de datos globales, como los que se derivan del proyecto de microbioma humano. Usando estos métodos, los primeros informes de microbiota vaginal de mujeres asintomáticas en edad reproductiva pudieron categorizar todos los tipos de comunidades en 5 a 8 tipos. Ravel et al denominaron 5 tipos típicos de estado de comunidad vaginal (CST), cada uno de los cuales se caracteriza por una composición específica y típica y una abundancia de taxones. Sin embargo, típicamente, las comunidades microbianas en otros sitios del cuerpo no están dominadas por un solo género; Las 14 comunidades más vaginales, y las CST correspondientes, están dominadas por 1 o varias especies del género Lactobacillus .

Los lactobacilos son bacterias anaerobias facultativas Gram-positivas en forma de bastoncillos, y la principal funcionalidad atribuida al género Lactobacillus es la capacidad de producir ácido láctico que, en consecuencia, reduce el pH vaginal y, por lo tanto, facilita un ambiente ácido en la vagina. Los lactobacilos son extremadamente comunes en la vagina, como lo demuestra su detección en más del 98.8% de los casos. Además, los lactobacilos se identificaron a partir de más del 50% de las secuencias obtenidas en los estudios, lo que indica una alta carga bacteriana. La alta asociación de lactobacilos. Las especies con comunidades bacterianas vaginales de mujeres asintomáticas en edad reproductiva sugieren un papel funcional como acidificantes de la vagina, en el estado saludable.

La existencia de un grupo de especies "clave" en la mayoría de las comunidades microbianas vaginales sanas sugiere que estos taxones desempeñan un importante papel funcional en el ecosistema. La hipótesis de "conductores y pasajeros" de Walker se refiere al papel de dichas especies "clave" en los ecosistemas, y propone que las especies se puedan dividir en gremios funcionales, con cada gremio funcionando de una manera ecológicamente similar. Bajo la hipótesis de Walker, solo algunos de los gremios son los que “manejan” la función del ecosistema (por ejemplo, el mantenimiento de la diversidad y la estabilidad), mientras que los otros gremios son “pasajeros” que habitan el ecosistema pero no alteran significativamente la dinámica ni contribuyen. a su función. Dada la ubicuidad de los lactobacilos en comunidades microbianas saludables y su efecto conocido en el entorno vaginal, se ha sugerido que el ecosistema microbiano vaginal sigue la hipótesis de Walker, siendo los lactobacilos el grupo clave que impulsa la función y la composición del ecosistema.

Sin embargo, la idea de que los lactobacilos son cruciales para un ambiente vaginal sano y la idea de que un ambiente vaginal sano debe ser ácido, se ven desafiados por varias observaciones. Primero, en algunas mujeres asintomáticas, la comunidad microbiana vaginal no está dominada por los lactobacilos; Otros géneros bacterianos dominantes encontrados incluyen Prevotella, Sneathia, Megasphaera, Streptococcus y Gardnerella, así como CST que se caracterizan por la ausencia de cualquier bacteria dominante. Segundo, también se encontraron altas abundancias de Lactobacilli en muestras con pH elevado. Tercero, diferentes lactobacilos.las especies se asocian con diferentes niveles de acidez, lo que sugiere que algunas especies de Lactobacillus producen cantidades menores de ácido láctico o , alternativamente, que también poseen capacidades de amortiguación.

Además de las bacterias dominantes en cada comunidad, Drell et al informaron una media de otras 26 unidades taxonómicas operativas (OTU) en cada muestra. Esta es probablemente una subestimación, ya que algunos taxones pueden no haber sido detectados debido a su baja abundancia. Sin embargo, tales taxones "raros" podrían ser significativos en la dinámica de la comunidad. En la dinámica de los ecosistemas, estas OTU pueden funcionar como un "banco de semillas" y su abundancia relativa puede aumentar una vez que cambien las condiciones ambientales.Por lo tanto, a diferencia de los microbiomas más estables, la presencia o ausencia de especies raras en la comunidad microbiana es importante y no se puede pasar por alto al considerar su papel en el ecosistema, incluso si su abundancia es muy baja en un momento dado.

La dinámica de tales ecosistemas, con muchos tipos de especies y sin un gremio de "conductores", también puede caer bajo una teoría ecológica diferente, la hipótesis del remache de Ehrlich. Aquí, se considera que los grupos de especies y taxones tienen roles superpuestos, por lo que eliminar o agregar especies tiene poco efecto en la función del ecosistema. Solo cuando los cambios en la estructura de la comunidad cruzan un cierto umbral, el sistema se desestabiliza y la reorganización fundamental del sistema produce una alteración de la función del ecosistema. Si, en algunos casos, la función del microbioma vaginal se determina de acuerdo con esta teoría, los estudios que se centran en los taxones de bacterias específicas pueden proporcionar información limitada sobre la función del microbioma vaginal. En cambio, tal escenario puede requerir un modelado cuidadoso del conjunto completo de interacciones entre las especies.

Por lo tanto, actualmente se consideran 2 tipos diferentes de función de microbioma vaginal: (1) un “ecosistema de tipo de“ conductores y pasajeros ”, con Lactobacillus que desempeña el papel de las especies clave; y (2) un ecosistema de tipo "hipótesis de remache", en el que muchas especies contribuyen a la función y estabilidad del sistema. Estos 2 tipos de función solo delinean 2 extremos; la dinámica en el microbioma vaginal no necesariamente sigue a ninguno de ellos.

Otra pregunta fundamental que ha estado recibiendo mucha atención en la investigación del microbioma humano se refiere al "microbioma central", un grupo de taxones que están presentes en un sitio anatómico específico en casi todos los individuos asintomáticos. Los microbiomas centrales se han identificado en otros sitios del cuerpo, como la cavidad bucal; sin embargo, en el caso del microbioma vaginal dinámico, las pruebas limitadas de los estudios multiétnicos actualmente disponibles sugieren que es posible que no exista un microbioma vaginal central. Esto estaría de acuerdo con la consideración ecológica teórica de que un ecosistema más dinámico no es probable que se caracterice por un grupo específico de taxones, sino por la función del ecosistema en diferentes fases de la dinámica.

Diferentes grupos étnicos están asociados con diferentes composiciones de comunidades vaginales. Esta observación puede atribuirse a diferencias genéticas, ambientales o del huésped (por ejemplo, diferencias en los ligandos epiteliales, respuesta innata y adaptativa del sistema inmunitario). Esta variabilidad en la composición de la microbiota vaginal entre mujeres de diferentes grupos étnicos se observó en mujeres asintomáticas, lo que hace que la definición de un microbioma vaginal central que se asocia con el estado de salud en la vagina sea cuestionable. La dificultad de definir un microbioma del núcleo vaginal en mujeres sanas y desafíos similares en relación con otros sitios del cuerpo, han llevado a la conceptualización de un "microbioma funcional".

Una forma de estudiar la funcionalidad de los microorganismos en una comunidad es el perfil metabólico (metabolómica), principalmente mediante la medición de moléculas pequeñas como los carbohidratos y los aminoácidos. Como prueba de concepto, un estudio reciente que analizó muestras de fluidos vaginales de 130 mujeres embarazadas y no embarazadas pudo identificar 1 molécula que estaba altamente asociada con una mayor diversidad de la comunidad y con síntomas vaginales. Las nuevas técnicas que permiten el análisis de metabolitos por espectrometría de masas por ionización directamente de un hisopo vaginal tienen el potencial de conducir hacia implementaciones clínicas. La capacidad de muestrear y analizar los metabolitos en un entorno clínico, y la identificación de los metabolitos indicativos de una función microbioma relacionada con un estado de enfermedad, proporcionan una dirección prometedora para el desarrollo de herramientas de diagnóstico y pronóstico.

En los ecosistemas, los taxones se consideran "funcionalmente redundantes" cuando generan y participan en procesos biológicos similares en el ecosistema y, por lo tanto, pueden intercambiarse sin afectar la función del ecosistema. En el microbioma, tal redundancia puede ocurrir cuando la microbiota comparte la capacidad de producir cierto compuesto biológico que es importante para la función del microbioma. La capacidad común de todas las especies de Lactobacillus para producir ácido láctico sugiere que podrían estar relacionadas con una "funcionalidad central vaginal". Esto explica tanto la variabilidad de Lactobacillus entre mujeres sanas como la abundancia del género Lactobacillus ; Sin embargo, la existencia de un sano no lactobacilo.CST -dominada sugiere que esta vista es incompleta.

Dinámica ecológica en el microbioma vaginal. El ecosistema microbiano vaginal puede verse afectado por muchos cambios fisiológicos, como el ciclo menstrual, el embarazo, la menopausia y otros cambios hormonales. Varios estudios longitudinales han monitoreado los cambios en la composición de la comunidad vaginal durante y después de tales eventos. En la naturaleza, los ecosistemas a menudo cambian su composición en respuesta a cambios ambientales, a veces de una manera cíclica predecible (por ejemplo, ciclos estacionales) o en respuesta a perturbaciones extremas (por ejemplo, corrientes de aire severas, incendios u otras catástrofes). Después de graves perturbaciones, algunos ecosistemas siguen una serie de cambios de composición, conocidos como sucesión ecológica. En la sucesión ecológica, las especies pioneras y de rápido crecimiento generalmente forman la primera comunidad, a la que siguen comunidades más estables y complejas hasta que se alcanza la comunidad clímax estable. Por lo tanto, cuando se estudian los cambios en la dinámica de los ecosistemas a través del tiempo, en respuesta a los cambios ambientales, los parámetros de interés son, con mayor frecuencia, el cambio en la diversidad de la comunidad (como un proxy de la complejidad) y la estabilidad de la comunidad, a lo largo del tiempo.

Una ilustración de la relación entre el microbioma vaginal y los estados de salud y enfermedad. En el microbioma vaginal, los estados de salud, a diferencia del microbioma intestinal y otros microbiomas humanos, están asociados con una baja diversidad de la comunidad. Muchos, pero no todos, los tipos de estado de comunidad (CST, por sus siglas en inglés) de mujeres sanas en edad reproductiva están dominados por especies de Lactobacillus , y permanecen bastante estables, pero no permanentes (por ejemplo, la composición de la comunidad cambia durante la menstruación). Los depósitos de glucógeno en el epitelio vaginal están siendo utilizados por LactobacillusEspecies en la glucólisis anaeróbica, lo que resulta en la producción de ácido láctico. En estados de enfermedad, por ejemplo, en vaginosis bacteriana (VB), las comunidades observadas son más diversas y menos estables. Las bacterias asociadas a la vaginosis pueden modificar negativamente la respuesta inmune innata del huésped y están asociadas con la predisposición a las infecciones de transmisión sexual (ITS).

La estabilidad del microbioma vaginal generalmente no se expresa en términos de cambios en la composición de los taxones, sino en términos de la consistencia de las CST. Se sugirieron cuatro modelos posibles para describir la dinámica de los cambios intrapersonales del microbioma vaginal: (1) una CST estable única (sin dinámica); (2) transición entre todos los CST posibles; (3) transición entre un pequeño número de CSTs; (4) una sola CST básica, con transiciones cortas a otras CST en respuesta a las perturbaciones.

El microbioma vaginal durante el embarazo.  Varios estudios han analizado las dinámicas de la comunidad relacionadas con el embarazo y pudieron usar las mismas definiciones de CST que se usaron anteriormente para describir a las mujeres no embarazadas. En mujeres embarazadas, la transición entre diferentes CST no parece ocurrir aleatoriamente, con patrones de transición específicos más propensos a asociarse con CST específicas. Incluso cuando se toma en cuenta la transición entre las diferentes CST, la estabilidad general aumenta (es decir, en la variación de los cambios de composición) durante el embarazo. El aumento de la estabilidad observado durante el embarazo sugiere que puede desempeñar un papel funcional importante, al disminuir la susceptibilidad a una infección ascendente que podría resultar en una infección intrauterina y el parto prematuro posterior. El aumento de la estabilidad del ecosistema vaginal durante el embarazo puede ser, por lo tanto, una adaptación evolutiva dirigida a aumentar la fecundidad del huésped y, por ende, su aptitud. Esta hipótesis sugeriría que el huésped moldea activamente el microbioma vaginal durante el embarazo o, de alguna manera, incita un cambio en la composición que sería favorable al embarazo.

Otro rasgo importante que se usa para describir la capacidad de un ecosistema para responder a la perturbación es la diversidad de la comunidad. En muchos sistemas ecológicos, el aumento de la diversidad se asocia con una mayor capacidad de recuperación. Esto se explica por la diversidad de respuestas, la variedad disponible de posibles respuestas a las perturbaciones en el sistema, lo que permite al ecosistema reaccionar a los cambios ambientales y reorganizarse (por ejemplo, bajo la hipótesis del remache). En el microbioma intestinal, por ejemplo, se ha demostrado que la pérdida de diversidad está asociada con enfermedades inflamatorias del intestino.

Sorprendentemente, en el microbioma vaginal, esta regla no parece aplicarse. El microbioma vaginal es uno de los microbiomas menos diversos en el cuerpo humano, y más aún durante el embarazo. En las mujeres afroamericanas, para quienes una CST diversa es relativamente común, este estado comunitario es raro en el embarazo. En mujeres blancas estadounidenses, el tipo de estado de comunidad vaginal no dominado por Lactobacillus no es común; Sin embargo, es aún más raro en el embarazo. Por lo tanto, parece que durante el embarazo la comunidad microbiana vaginal se desplaza hacia un estado menos diverso, más dominado por lactobacilos.

Cabe destacar que 2 estudios encontraron que las especies de Lactobacillus dominantes específicas en mujeres embarazadas son diferentes de las encontradas en mujeres no embarazadas. Desde la perspectiva de la "hipótesis de los conductores y pasajeros", los hallazgos de una mayor abundancia de Lactobacillus durante el embarazo pueden interpretarse como un aumento en la abundancia de una especie dominante dominante, que induce estabilidad en la dinámica ecológica y apoya a una comunidad Funcionalidad central de la producción de ácido láctico.

Por otro lado, el cambio de las especies de lactobacilos durante el embarazo no encaja bien con esta hipótesis, y sugiere mecanismos ecológicos más complejos en juego. La baja diversidad durante el embarazo, caracterizada por el predominio de los lactobacilos. El género, posiblemente esté relacionado con niveles elevados de estrógeno que pueden conferir una ventaja relativa a las especies de Lactobacillus . La correlación positiva entre los niveles hormonales y la proliferación de lactobacilos se atribuye al efecto del estrógeno en la maduración del epitelio vaginal, que resulta en la acumulación de glucógeno, un metabolito usado por lactobacilos en la producción de ácido láctico. Sin embargo, debido a las dificultades técnicas para medir las concentraciones locales de estrógeno en la vagina, se requieren más investigaciones para evaluar la asociación entre el cambio hormonal y la diversidad de la microbiota vaginal.
Microbiota vaginal y parto prematuro. Surge una pregunta importante con respecto a la causalidad entre la disbiosis microbiana vaginal y el parto prematuro (definido como el parto antes de las 37 semanas de gestación). DiGiulio et al identificaron una asociación entre una baja abundancia de Lactobacillus y una alta abundancia de Gardnerella en la comunidad vaginal y el parto prematuro en una cohorte predominantemente blanca. Un estudio de seguimiento pudo reproducir estos hallazgos en una cohorte similar con un bajo riesgo de parto prematuro, pero no en una población estadounidense de raza negra con un alto riesgo de parto prematuro. En un reciente estudio prospectivo de mujeres con alto riesgo de parto prematuro, los casos de parto prematuro se asociaron con una alta diversidad de la comunidad y la inestabilidad de la comunidad en el primer trimestre. A pesar de la sólida metodología, estos 3 estudios no distinguieron entre parto prematuro espontáneo e inducido, lo que posiblemente oscurece la verdadera relación entre la disbiosis vaginal y el parto prematuro.

Dos estudios han demostrado una asociación entre el parto prematuro y el transporte de bacterias específicas, como la bacteria bacteriana asociada a la vaginosis bacteriana 1 (BVAB) −1, en poblaciones con alto riesgo de parto prematuro.  Sin embargo, estos estudios se dirigieron a un número limitado de bacterias, lo que puede simplificar en exceso la complejidad de la estructura de la comunidad y sesgar los hallazgos hacia ciertas especies. Recientemente se investigó un resultado obstétrico diferente, la rotura prematura prematura de membranas (RPMP), y se encontró que estaba asociado con una comunidad carente de Lactobacillus . Debido a que la PPROM es la manifestación de presentación en solo un subgrupo de partos prematuros espontáneos, este hallazgo puede no ser directamente generalizado a todos los partos prematuros. En el escenario de cerclaje cervical, el uso de una sutura de monofilamento se asoció con una reacción inflamatoria más sutil (en comparación con un hilo trenzado), y se asoció con una tasa más baja de disbiosis vaginal y parto prematuro.

Sin embargo, un estudio prospectivo que analizó el muestreo longitudinal de mujeres sin riesgo conocido de parto prematuro no identificó diferencias en las composiciones de la comunidad. Cabe destacar que el parto prematuro en este estudio se definió como <34 semanas de gestación, y las mujeres en este grupo eran principalmente de etnia estadounidense. Las discrepancias entre los diferentes estudios pueden estar relacionadas con las características de fondo de los participantes, el tamaño pequeño de la muestra en la mayoría de los estudios y las diferencias en la definición del parto prematuro. En general, a pesar del creciente interés en la disbiosis vaginal como una posible causa de parto prematuro, actualmente no existe evidencia que apoye la detección y el tratamiento de la vaginosis bacteriana en mujeres embarazadas con bajo riesgo o alto riesgo de parto prematuro, por lo que no se recomienda.

Microbiota vaginal en el posparto. Aunque la disbiosis vaginal como causa de parto prematuro aún está en debate, la evidencia apoya firmemente que se produzcan alteraciones drásticas en la comunidad bacteriana vaginal después del embarazo. El microbioma vaginal posparto incluye más bacterias asociadas a la vaginosis (VAB), menos Lactobacillus,  y una mayor semejanza con las comunidades intestinales. Además, estos cambios persisten hasta 1 año y no se correlacionan con cambios similares en comunidades microbianas en otros sitios del cuerpo. Los mecanismos subyacentes que pueden explicar estas observaciones son aún desconocidos; sin embargo, parece que no pueden explicarse simplemente por la translocación de bacterias fecales a la vagina durante el parto vaginal, ya que se hicieron observaciones similares en mujeres después del parto por cesárea. Una explicación es que la alcalinidad de la descarga lochial tiene un efecto inhibitorio sobre los lactobacilos. Alternativamente, una caída abrupta en los niveles de estrógeno después del parto puede agravar las condiciones ambientales que son perjudiciales para Lactobacillus.

Esta observación puede tener importancia clínica en el establecimiento de una recomendación futura con respecto al intervalo mínimo entre embarazos, para permitir que la comunidad microbiana mantenga su estado estable antes del embarazo. Sin embargo, dado que los datos actuales sobre la interrupción de la comunidad vaginal y las complicaciones obstétricas son controvertidos, todavía es demasiado pronto para sacar conclusiones con respecto a un intervalo ideal de interparto.

Microbiota vaginal y menstruación. Varios estudios longitudinales han monitoreado la dinámica en el microbioma vaginal en relación con el ciclo menstrual. En mujeres en edad reproductiva, la estabilidad de la comunidad microbiana disminuye durante la menstruación y se correlaciona con los niveles de estrógeno. Con respecto a la composición bacteriana, la abundancia de Gardnerella vaginalis aumenta durante la menstruación con una disminución concurrente en la abundancia de especies de Lactobacillus , excluyendo los inyecciones de Lactobacillus. Esto puede explicarse por la lisis de la sangre vaginal durante la menstruación y el aumento de los niveles de hierro, que apoyan el crecimiento acelerado tanto de G. vaginalis como de L. iners.

Los datos sobre la composición y la dinámica del microbioma vaginal que utilizan métodos independientes de la cultura en niñas jóvenes son escasos y no se encuentran en las mujeres neonatas, posiblemente debido a las dificultades que implica el reclutamiento de pacientes sanos. Un estudio longitudinal en adolescentes antes de la menarquia encontró que la composición del microbioma vaginal se parece a la de las mujeres en edad reproductiva. En contraste, los estudios en mujeres posmenopáusicas están disponibles y han revisado un poco lo que se pensaba anteriormente sobre el microbioma vaginal posmenopáusica.

Las comunidades vaginales posmenopáusicas se consideraron deficientes en Lactobacillus pero ricas en taxones anaeróbicos (por ejemplo, Bacteroides , Mobiluncus ) y VAB, comoG. vaginalis. Sorprendentemente, se observó que en más del 50% de las mujeres posmenopáusicas, las bacterias dominantes son Lactobacillus , independientemente de los síntomas climatéricos como la sequedad vaginal o la atrofia vulvovaginal. Sin embargo, en ambos estudios, una baja abundancia de Lactobacilus se asoció con síntomas vaginales.

Las nuevas tecnologías, tales como CO fraccional micro-ablativa 2 de láser, cada vez se utilizan para el tratamiento del síndrome genitourinario de la menopausia en las mujeres posmenopáusicas. Aunque esta tecnología no ha sido aprobada por la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) para el tratamiento del síndrome genitourinario de la menopausia, estudios informan una mejoría de los síntomas vaginales y una repoblación de la vagina con Lactobacillus. Se propone que la respuesta clínica positiva sea el resultado del efecto restaurador de tejidos de este tratamiento con láser. Esta restauración se demuestra mediante el engrosamiento del epitelio y el aumento de la abundancia de células de excreción ricas en glucógeno, que promueven la proliferación de bacterias dependientes de glucógeno como Lactobacillus.

En general, el microbioma vaginal se caracteriza por una baja diversidad de la comunidad y una alta estabilidad de la comunidad en mujeres fértiles sanas (aunque esta estabilidad es temporal). Aunque la resiliencia de los ecosistemas a menudo se correlaciona con una alta diversidad, en la vagina la alta diversidad se asocia con estados de enfermedad. Esta observación desconcertante podría posiblemente explicarse por la participación de una fuerza externa, como el estrógeno: el estrógeno otorga una ventaja para el género Lactobacillus , y puede soportar un estado de equilibrio de baja diversidad / alta resiliencia, que nuevamente se vuelve inestable como Los niveles de estrógeno están agotados. Sin embargo, esta explicación no tiene en cuenta la alta frecuencia de LactobacillusMicrobioma dominante en mujeres posmenopáusicas.

Microbioma vaginal y vaginosis bacteriana. La vaginosis bacteriana (VB) es la infección vaginal más común en mujeres en edad reproductiva y, por lo tanto, es un ejemplo comúnmente utilizado para un estado de enfermedad en el estudio del microbioma vaginal. Alrededor de la mitad de las mujeres con VL reportan un aumento del flujo vaginal maloliente, lo que causa malestar y tiene un efecto importante en la calidad de vida. BV se correlaciona estrechamente con un alto pH vaginal, que se atribuye a una disminución de la producción de ácido láctico por las bacterias vaginales, principalmente de las especies de Lactobacillus. Sin embargo, los datos recopilados hasta ahora en BV no respaldan a Lactobacillus especies como el patógeno causante único para esta condición, y se ha sugerido que la relación entre microbiota y BV es polimicrobiana.

Hasta hace poco, los estudios se han centrado principalmente en la identificación de cambios cuantitativos simples en la composición bacteriana vaginal, por ejemplo, la proliferación de ciertos patógenos con el agotamiento simultáneo de otros. Sin embargo, este enfoque no explica la presencia de bacterias anaeróbicas en mujeres asintomáticas sanas, y se podría postular que las bacterias anaeróbicas probablemente no sean la causa de la VB, sino que son bacterias oportunistas que florecen en un estado de enfermedad. Esto, nuevamente, enfatiza la asignación problemática de una sola especie clave, Lactobacillus, como indicador de un microbioma vaginal que funciona bien. En ausencia de una comprensión básica de la etiología y la historia natural de esta condición común, será difícil avanzar hacia el desarrollo de un tratamiento eficaz para la VB. Por lo tanto, considerar el estado saludable como un ecosistema bien equilibrado y la enfermedad como un estado interrumpido puede ser beneficioso para intentar desarrollar nuevas estrategias de tratamiento.

Vaginosis bacteriana e infecciones de transmisión sexual. La VB no solo afecta el bienestar personal, sino que también tiene implicaciones epidemiológicas y de salud pública, ya que está asociada con una mayor tasa de adquisición de diversas infecciones de transmisión sexual (ITS) como Neisseria gonorrhoeae , Chlamydia trachomatis, Trichomonas vaginalis, virus del herpes simple, y virus de inmunodeficiencia humana (VIH).

Para delinear el efecto de la VB en la tasa de adquisición del VIH, los estudios longitudinales se han centrado en poblaciones de alto riesgo, como las trabajadoras del sexo en África, y han demostrado que el diagnóstico de VB se relaciona con una mayor adquisición del VIH. Por otra parte, una mayor carga viral y la gravedad del estado de inmunodeficiencia también se correlacionan con BV. Estos hallazgos han atraído una atención considerable al tratar la VB como una forma prometedora de mitigar la pandemia del VIH. Sin embargo, aparte de 1 estudio, estudios de tratamiento antimicrobiano empírico para VB no disminuyeron la tasa de seroconversión del VIH. Además, la mayoría de los estudios observaron que la prevalencia de VB no disminuyó como resultado de la intervención.

En un estudio, la disminución de la incidencia de ITS (p. Ej., Sífilis y tricomoniasis) después de la intervención no tuvo ningún efecto sobre la incidencia del VIH-1. Una posible explicación de la persistencia de una tasa alta de seroconversión del VIH podría ser un mal cumplimiento del tratamiento o altas tasas de recurrencia de VB. El hecho de que las tasas de VB no cambiaron en el curso del tratamiento socava la premisa de estos estudios, y puede proporcionar una explicación alternativa de por qué estos estudios de intervención no dieron resultados positivos.

La asociación de VB con un mayor riesgo de ITS no está clara. En la vaginitis, donde también se ha demostrado que aumenta el riesgo de ITS, la inflamación y la ulceración del tejido dan como resultado la pérdida de la adhesión de célula a célula y la integridad epitelial disminuida, lo que facilita la penetración de patógenos. Sin embargo, en BV, el tejido no está inflamado. Por lo tanto, se requiere una explicación alternativa para explicar la asociación de VB con ITS.

Una explicación propuesta de esta asociación se centra en la presencia de VAB en el microbioma vaginal y sus efectos adversos en el sistema inmunitario innato del huésped. El sistema inmunitario innato es la primera línea de defensa después de romper la barrera física. Las células inmunes innatas, como los macrófagos residentes, pueden reconocer y atacar rápidamente a las bacterias invasoras, y también pueden ser activadas por las células epiteliales a través de la intercomunicación de citoquinas. Las secreciones genitales de mujeres con VB se han asociado repetidamente con la alteración de las citoquinas y los péptidos antimicrobianos, en particular un aumento de IL1-β, que a su vez puede iniciar una respuesta inmune innata y promover la inflamación. Un estudio reciente in vitro de agregados de células epiteliales vaginales mostró un aumento en la expresión de citoquinas, incluyendo IL1-β y ligando de quimioquinas 20, cuando se cultivaron conjuntamente con Atopobium vaginae . Como parte de su efecto proinflamatorio, estas citoquinas estimulan la migración de linfocitos al sitio, que se ha propuesto para modular el riesgo de adquisición del VIH al facilitar una abundancia de células diana del VIH en la mucosa. Estos hallazgos pueden ayudar a dilucidar el papel del microbioma vaginal en la transmisión de las ITS.

Investigación futura. Comprender la relación del microbioma vaginal con la salud y los estados de enfermedad es crucial para dilucidar la dinámica ecológica en este sistema. Se ha prestado mucha atención al papel de Lactobacillus en el microbioma vaginal, dada su gran abundancia en muchos casos, promoviendo una perspectiva de "hipótesis de los conductores y pasajeros" de esta comunidad, con un papel dominante transmitido en una sola especie. Sin embargo, muchos hallazgos indican que esta comunidad no puede entenderse de manera tan simplista, y que la interacción compleja entre las especies y su efecto en la función del ecosistema debe incorporarse en el análisis de este sistema.

Las investigaciones futuras deberían centrarse en las interrelaciones e interacciones entre las especies dentro del microbioma vaginal. Ya se han realizado algunas observaciones de este tipo, por ejemplo, Lactobacillus crispatus parece tener una fuerte influencia negativa sobre G. vaginalis, mientras que L. iners no. Otro ejemplo es la influencia positiva de Prevotella sp. en el crecimiento de Peptostreptococcus anaerobius y Gardnerella vaginalis debido a la producción de nutrientes (amoníaco y aminoácidos) que son consumidos por ambos taxones. Las interrelaciones entre diferentes taxones pueden jugar un papel vital en la funcionalidad de las comunidades bacterianas y, por lo tanto, tener un impacto crucial en los estados de "salud" y "enfermedad". Una mejor comprensión de las interacciones entre especies también puede ser crucial para entender cómo la composición se traduce en función en el ecosistema y cómo se desarrollan las dinámicas de sucesión en el entorno vaginal.

Un enfoque prometedor y cada vez más utilizado para estudiar la función del ecosistema es el análisis de redes. Una red es un constructo matemático compuesto por "nodos", los elementos de un sistema y "bordes", las interacciones entre esos elementos. El campo de la teoría de redes se ocupa del análisis y la comprensión de sistemas complejos y fenómenos emergentes, que incluye funciones de comprensión como la estabilidad y la capacidad de recuperación de los ecosistemas. Los ecosistemas pueden describirse naturalmente como redes, donde los nodos son las diferentes especies y los bordes representan interacciones positivas o negativas entre ellos. Las ciencias médicas han visto muchas aplicaciones útiles de la teoría de redes, como en el estudio de epidemias. En investigación del cáncer, y en neurociencia. Ecosistemas de microbiomas también se han analizado utilizando las redes. Específicamente, los métodos de red aplicados en el estudio de microbiomas en humanos han sido muy exitosos, por ejemplo en el análisis de microbiomas infantiles y adultos.

El microbioma bacteriano vaginal como una red se compone de las diferentes bacterias como nodos y la co-ocurrencia de bacterias (es decir, los hallazgos de ambos tipos de bacterias en la misma comunidad microbiana) como los bordes. Por ejemplo, considerando que 3 taxones encontrados en el microbioma vaginal, L. iners y G. vaginalis se han encontrado de manera simultánea, y por lo tanto estarían conectados por un borde que representa una asociación positiva, mientras que G. vaginalis y L. crispatus no lo hacen. ocurren juntos y, por lo tanto, estarían conectados por un borde que representa una asociación negativa. Estas redes pueden construirse para comunidades microbianas en mujeres sanas y no sanas. Los métodos de red pueden ayudar a aclarar el problema del microbioma funcional central al tratar no solo los cambios de composición sino también las propiedades estructurales funcionales del ecosistema. Es importante destacar que las redes también se pueden analizar comparando la estructura, la capacidad de recuperación y la estabilidad del microbioma vaginal en los estados de salud y enfermedad.

Comprender la estructura de la red del ecosistema puede ayudar a predecir las consecuencias de las perturbaciones ambientales, y si es más probable que el sistema siga la "hipótesis de los conductores y pasajeros" o la "hipótesis del remache". El análisis dinámico de la red también puede dilucidar la resistencia y estabilidad de las comunidades ante cambios cíclicos como los ciclos menstruales, o incluso en cambios no cíclicos pero predecibles como el embarazo o la menopausia; Tal enfoque es quizás más apropiado para el estudio del microbioma vaginal dinámico que el clásico enfoque de red estática. Las redes dinámicas incorporan información no solo de una sola comunidad estática sino también de los cambios que el ecosistema experimenta a lo largo del tiempo.

En los casos en que los estados de enfermedad específicos pueden asociarse con una cierta composición de la comunidad microbiana, el siguiente paso debe ser investigar las vías moleculares subyacentes. Una vez que se puede formular la hipótesis de un mecanismo molecular, se pueden probar las opciones terapéuticas. Dada la estructura de la red, las soluciones pueden ser no triviales. Por ejemplo, si se reconoce que una escasez de bacterias A y B está relacionada con el estado de la enfermedad, la solución puede resultar en un debilitamiento de las bacterias C que compite con las bacterias A y B, en lugar de simplemente complementarlas.

Considerar los estados de la enfermedad vaginal (como la VB) como una alteración en la composición del ecosistema bacteriano, en lugar de un resultado de la adquisición de un patógeno específico, puede apoyar la idea del trasplante de la comunidad bacteriana como una modalidad terapéutica que es superior a la antimicrobiana. tratamiento. El trasplante de microbiota fecal (FMT) para enfermedades gastrointestinales ha dado resultados positivos, por ejemplo, en el tratamiento de infecciones recurrentes con Clostridioides difficile, y algunos resultados negativos, por ejemplo, en el tratamiento de la colitis ulcerosa.  Estos resultados mixtos enfatizan la complejidad de personalizar el tratamiento para una indicación específica.

De manera similar, se han realizado ensayos clínicos para infecciones urogenitales, incluso en mujeres embarazadas. Como los lactobacilos son abundantes en productos lácteos y están registrados como suplementos dietéticos, estos estudios no transfirieron comunidades vaginales de un donante al receptor (como se hizo en los estudios FMT), sino que complementaron a los participantes del estudio con lactobacilos-productos ricos (por ejemplo, yogur), ya sea por administración oral o intravaginalmente. En un estudio aleatorizado, controlado con placebo, triple ciego, 144 mujeres embarazadas recibieron suplementos con probióticos orales, sin diferencias significativas en la duración del embarazo, los síntomas o la puntuación de Nugent.  Hasta la fecha, los probióticos no se consideran una modalidad de tratamiento estándar ni para VB ni para la prevención del parto prematuro.

Conclusión.

El objetivo de esta revisión fue proporcionar una visión general del microbioma vaginal desde una perspectiva ecológica, enfatizando su naturaleza dinámica y su relación con la salud y los estados de enfermedad. Los datos acumulados apuntan hacia un ecosistema microbiano vaginal diverso, complejo y dinámico, que es comúnmente dominado por Lactobacillus especies. Las perspectivas ecológicas tienen el potencial de aumentar aún más nuestra comprensión de la composición y la funcionalidad de la microbiota vaginal. Los estudios futuros de la dinámica temporal a nivel de sistema del ecosistema vaginal y su función pueden ampliar nuestra comprensión de los estados genuinos de salud y enfermedad y los mecanismos subyacentes involucrados. Además, una mejor comprensión de las redes de la comunidad microbiana en el ecosistema vaginal podría facilitar el desarrollo de modalidades personalizadas para el tratamiento de enfermedades vaginales y la mejora de los resultados obstétricos.

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Investigadores avanzan hacia nuevos tratamientos contra los cánceres causados por el VPH Virus del Papiloma Humano (VPH) FLICKR/ED UTHMAN - Archivo Publicado 18/12/2018 16:43:46CET MADRID, 18 Dic. (EUROPA PRESS) - Investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Virginia (Estados Unidos) han hecho un descubrimiento sobre el virus del papiloma humano (VPH) que podría conducir a nuevos tratamientos para el cáncer cervical y otros cánceres causados por el virus. E ...

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