Papel de los factores ambientales tempranos en la inmunocompetencia y el proceso de colonización intestinal en lactantes con riesgo de enfermedad celíaca. Inmunomodulación de potenciales probióticos

E l desarrollo del sistema inmune (SI) comienza antes del nacimiento y no termina hasta la adolescencia. Un correcto proceso de maduracion desde los primeros dias de vida es esencial para desarrollar respuestas inmunologicas correctas frente a posibles infecciones, y posiblemente evitar el desarrollo de alergias y enfermedades autoinmunes. El periodo postnatal inmediato al nacimiento esta caracterizado por la permeabilidad intestinal a macromoleculas intactas, por lo que el desarrollo de una inmunidad de la mucosa efectiva es esencial para la proteccion frente a infecciones y el control de la exposicion a alergenos en el periodo postnatal. El SI de la mucosa es rapidamente estimulado por la colonizacion bacteriana y por superficies de cuerpos externos; esta interaccion contribuye al completo desarrollo de la microbiota intestinal que es, a su vez, esencial para un buen desarrollo del SI sistemico. Existen diversos factores ambientales que pueden alterar el desarrollo del SI y provocar enfermedades inmunologicas como alergias, asma, diabetes tipo I, o enfermedad celiaca (EC). Pero a la vez, existen estudios preliminares que demuestran la capacidad inmunomoduladora de los probioticos y su posible utilidad en la prevencion de alguna de estas enfermedades. El presente trabajo forma parte del estudio PROFICEL el cual va dirigido a identificar que factores ambientales pueden estar implicados en el desarrollo de EC en individuos con susceptibilidad genetica, y su posible prevencion a traves de potenciales probioticos. Por todo ello, el objetivo de este trabajo ha sido estudiar el efecto conjunto del genotipo HLA-DQ y de diversos factores ambientales sobre el desarrollo del SI y el establecimiento de la microbiota intestinal de ninos con riesgo familiar de EC, para en un futuro identificar los principales factores que contribuyen a la susceptibilidad de padecer EC. Un segundo objetivo ha sido evaluar in vitro la capacidad de inmunomodulacion de diferentes cepas bacterianas caracteristicas de ninos alimentados con leche materna y leche de formula, para estudiar posibles efectos beneficiosos de la leche materna sobre la EC e identificar posibles cepas bacterianas probioticas. En primer lugar estudiamos la influencia de la lactancia materna vs. formula y su interaccion con el genotipo HLA-DQ sobre las poblaciones linfocitarias de ninos con riesgo genetico de desarrollar EC. No se encontro ninguna interaccion entre el tipo de lactancia y el genotipo de riesgo HLA-DQ. Por el contrario si encontramos efecto del tipo de lactancia sobre las subpoblaciones de linfocitos. En ninos alimentados con leche de materna el numero absoluto de celulas CD4+CD38+ fue menor y el porcentaje de celulas CD4+CD25+ fue mayor que en los ninos alimentados con leche de formula. Estos resultados sugieren que los ninos alimentados con leche materna podrian tener un sistema inmune mas maduro que los ninos alimentados con leche de formula, y que el efecto de la lactancia materna sobre las subpoblaciones de linfocitos podria ser beneficioso en ninos con riesgo de desarrollar EC. En segundo lugar estudiamos la influencia de diversos factores ambientales sobre las poblaciones linfocitarias y la microbiota intestinal de ninos con riesgo a desarrollar EC. La lactancia de formula se asocio con un mayor numero absoluto de linfocitos, celulas CD3+, CD4+, CD4+CD38+, CD4+CD28+ y CD3+CD4+CD45RO+. La infecciones sufridas durante los primeros meses de vida se asociaron con un aumento de los linfocitos T colaboradores (CD4+), particularmente, los linfocitos T maduros (CD45RO+) y activados (CD25+ y HLA-DR+). El parto por cesarea y la administracion de la vacuna de rotavirus se asociaron a un menor porcentaje de celulas CD4+CD25+. Referente a la composicion de la microbiota intestinal, la toma temprana de antibioticos se asocio y correlaciono con un menor numero de Bifidobacterium longum y un mayor numero de Bacteroides fragilis. Segun nuestros resultados parece ser que las infecciones y la toma de antibioticos en los primeros 4 meses de edad son los factores ambientales tempranos mas fuertemente y/o frecuentemente asociados a las subpoblaciones de linfocitos y la composicion de la microbiota, respectivamente, en ninos con riesgo de EC. Por ultimo, estudiamos el efecto inmunomodulador de diferentes cepas bacterianas caracteristicas de ninos alimentados con leche materna y leche de formula mediante cultivo directo con celulas mononucleares de sangre periferica (CMNs), y co-cultivo con CMNs y celulas Caco-2. Bifidobacterium catenulatum y Bifidobacterium breve fueron las mas fuertes inductoras de la produccion de IFN-? por estimulacion directa de CMNs. B. longum fue la mayor inductora de IL-10 y la menor de TNF-?. En el sistema de co-cultivo CMNs/Caco-2, B.breve fue la mayor inductora de IL-8 por parte de las celulas Caco-2, y significativamente diferente de B. infantis, B. adolescentis, y la mezcla bacteriana caracteristica de ninos alimentados con lactancia de formula (LF) (P<0.05). El IFN-? producido por las CMNs estimuladas con la mezcla bacteriana caracteristica de ninos alimentados con lactancia materna (LM) (que contiene 22% de B. breve, comparado con un 7% en la mezcla LF) fue significativamente mayor comparado con B. adolescentis, B. infantis y B. longum. Tambien, B. adolescentis inhibio la produccion de IFN-? comparado con la mezcla LF y B. longum. De estos resultados se puede concluir que la proporcion de las diferentes cepas de bifidobacterias parece ser un importante determinante del balance de citoquinas en el ambiente intestinal simulado en el estudio. B. breve y la combinacion de las especies de Bifidobacterium tipicamente encontradas en la microbiota de ninos alimentados con leche materna mostraron los efectos inmunoestimuladores mas significativos. Los resultados obtenidos en este trabajo permiten avanzar en el conocimiento del papel de factores ambientales tempranos sobre el desarrollo del SI y la microbiota en ninos con riesgo de EC, y proporcionan evidencias sobre las caracteristicas inmunomoduladoras de posibles cepas probioticas dirigidas a la prevencion de enfermedades asociadas al SI, como puede ser la EC.