MICROBIOMA EN EPOC

Históricamente las vías respiratorias inferiores y los pulmones se han considerado estériles. Sin embargo, ningún estudio llevado a cabo con las nuevas técnicas moleculares de detección microbiológica ha podido demostrar esta esterilidad. Varios estudios han demostrado que en las vías respiratorias inferiores hay una comunidad bacteriana diversa, tanto durante periodos de salud como durante enfermedad. Por tanto, el estudio del microbioma pulmonar puede revelar nuevos conocimientos sobre la patogénesis de la infección pulmonar y de otras enfermedades pulmonares que antes se pensaba que estaban indirectamente relacionadas con la microbiota [111].

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En los estudios en los que se ha analizado la microbiota pulmonar de individuos sanos [112–117], los filos bacterianos con mayor abundancia relativa que se han encontrado han sido Bacteroidetes, Firmicutes y Proteobacteria. Además, estos resultados, que se obtuvieron en muestras de BAL, concuerdan con estudios en los que las muestras analizadas provenían de las vías respiratorias superiores (orofaríngeas o nasales), aunque con diferentes abundancias relativas. Los géneros bacterianos más prevalentes fueron Prevotella, Veillonella, Streptococcus y Pseudomonas.

El hábito tabáquico parece que altera la comunidad microbiana de las vías respiratorias superiores, pero no se conoce el efecto que tiene en la microbiota pulmonar. Y tampoco se sabe si la microbiota pulmonar normal está influenciada por la zona geográfica donde se habite, a diferencia de la microbiota intestinal normal, en la que se ha demostrado grandes diferencias geográficas [111, 118].

En la EPOC, a pesar de años de investigación de la relación entre la colonización/infección y la inflamación y destrucción de las vías aéreas, aún no se ha llegado a un acuerdo en cuanto a su efecto. Durante los últimos años, se han llevado a cabo diferentes estudios que han analizado la microbiota pulmonar de los pacientes con EPOC. La mayoría de estos estudios se realizaron sobre muestras de BAL y con pacientes que no presentaban signos de infección respiratoria y no habían tomado antibióticos recientemente. La principal conclusión de estos estudios es que la microbiota de las vías respiratorias inferiores de los pacientes con EPOC es diferente de la de los individuos sanos, lo que puede ser relevante tanto para el progreso de la enfermedad como para la aparición de exacerbaciones de naturaleza infecciosa.

De los trabajos que analizan la microbiota de los pacientes con EPOC publicados hasta el momento, Hilty y cols. [115] compararon muestras de individuos sanos con muestras de pacientes con EPOC y asma. Encontraron que la microbiota de los pacientes con EPOC era más parecida a la de los pacientes con asma que a la de los individuos sanos, y presentaban un aumento en la abundancia de Proteobacteria y una disminución de Bacteroidetes. Además, los pacientes con EPOC tenían una abundancia mayor de Haemophilus spp. comparados con los individuos sanos.

Otro trabajo comparó la microbiota de pacientes con EPOC severa y la de controles fumadores y no fumadores en muestras de BAL y tejido pulmonar [112]. En el análisis del BAL, se observó que los tres grupos tenían similar abundancia

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bacteriana, pero en los pacientes con EPOC la diversidad de la comunidad bacteriana era menor. Los géneros presentes en los pacientes con EPOC fueron, entre otros,

Pseudomonas, Streptococcus, Prevotella y Haemophilus. Sin embargo, en otro estudio

en el que también se usaron muestras de BAL [116], se encontró mayor diversidad en las muestras de los pacientes con EPOC que en los controles, estando además la diversidad positivamente correlacionada con la severidad de la enfermedad. La complejidad de la interpretación de los resultados obtenidos en estos pacientes se incrementa por la observación en un estudio sobre muestras tisulares de una marcada heterogeneidad espacial de la microbiota en el pulmón de los pacientes más severos [112]. Otro trabajo encontró la misma abundancia y diversidad microbiana en pacientes con EPOC e individuos sanos en muestras de tejido pulmonar, aunque la microbiota en los pacientes con EPOC era diferente a la de los controles, con niveles más elevados de Firmicutes [117].

En la comparación de diferentes muestras de secreciones respiratorias se ha observado que la microbiota encontrada en el BAL y en biopsias bronquiales era similar y más diversa que la presente en el esputo [119]. Los filos bacterianos encontrados fueron similares a los descritos por estudios previos, con presencia mayoritaria de Proteobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes y Actinobacteria, y a nivel de género, Streptococcus, Prevotella, Moraxella, Haemophilus, Acinetobacter, Fusobacterium y Neisseria.

Únicamente un estudio ha analizado muestras de pacientes con EPOC tras una exacerbación y, a pesar de que los pacientes habían tomado antibióticos antes de la recogida de las muestras, se encontró una gran diversidad microbiana [120].

Así, los resultados actualmente disponibles, equivalentes en algunos casos, pero contradictorios en muchos otros, ponen de manifiesto la necesidad de más estudios para establecer la implicación de la microbiota en el desarrollo de la EPOC.

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HIPÓTESIS

Hasta hace pocos años se consideraba que la vía respiratoria de los individuos sanos era estéril, pero que en los pacientes con EPOC esta vía aérea estaba colonizada por MPPs. Hoy en día, gracias a las nuevas técnicas microbiológicas independientes de cultivo, se sabe que la vía respiratoria inferior tiene una microbiota diversa y característica.

La colonización de la vía respiratoria por MPPs en los pacientes con EPOC es así un hecho conocido, y el efecto de estos microorganismos como agente causal de exacerbación está también ampliamente descrito. Sin embargo, los efectos que provoca la colonización bacteriana en los periodos de estabilidad aún no se han dilucidado, aunque se conoce la asociación entre colonización e inflamación bronquial.

La presencia de MPPs en estabilidad en la vía aérea puede estar relacionada con defectos en el sistema inmunitario del paciente y estar facilitada por la destrucción epitelial característica de la enfermedad. Además, la presencia de estos MPPs puede determinar una alteración de la microbiota bronquial asociada y, por esta vía, tener también un papel importante en el desarrollo de la enfermedad.

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OBJETIVOS

Los objetivos de esta tesis doctoral son:

1. Determinar la relación entre la colonización bronquial por H. influenzae en pacientes con EPOC estable y la respuesta inmunitaria de la mucosa bronquial.

2. Evaluar el efecto de la colonización bronquial por H. influenzae en los niveles de la metaloproteinasa de matriz 9 (MMP-9) y su inhibidor, inhibidor tisular de metalopreoteinasa 1 (TIMP-1), proteínas relacionadas con el remodelado bronquial.

3. Caracterizar el microbioma bronquial de los pacientes con EPOC severa estable colonizados o no colonizados por P. aeruginosa y sus cambios cuando aparece una exacerbación.

4. Establecer la los cambios en el microbioma bronquial asociados a la progresión de la EPOC.

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