¿El microbioma intestinal como factor predictivo del rechazo renal?
Un estudio establece un vínculo entre los cambios en el microbioma intestinal y el rechazo del trasplante y la disfunción del injerto
Los riñones son el órgano más trasplantado en Alemania. Según la Fundación Alemana de Trasplante de Órganos, en 2023 se trasplantaron 1.514 riñones tras donación post mortem, de un total de 2.986 órganos trasplantados. Para los pacientes con insuficiencia renal avanzada, el trasplante de riñón sigue siendo la mejor opción de tratamiento. La demanda es correspondientemente alta: en 2023, 6.513 pacientes estaban en lista de espera para un trasplante de riñón. Un riesgo grave para los pacientes que ya han recibido un trasplante es el rechazo del mismo. Se trata de una reacción defensiva del organismo contra el tejido extraño, que puede provocar la pérdida total de la función del órgano en caso de urgencia. El motivo por el que a veces se rechazan los trasplantes y a veces no depende en gran medida de los mecanismos inmunitarios. Las causas son complejas y a menudo poco conocidas. Para ayudar a responder a esta pregunta, investigadores de la Charité - Universitätsmedizin Berlin, el Centro Max Delbrück de Medicina Molecular y el Centro Alemán de Investigación de Infecciones (DZIF) han analizado los cambios en la composición y función del microbioma intestinal de pacientes con trasplante renal incluidos en la cohorte de trasplantes del DZIF. Descubrieron una firma alterada en el microbioma intestinal que precedía al rechazo del trasplante. Este estudio, publicado en la revista American Journal of Transplantation, ofrece un posible punto de partida para reconocer el riesgo de rechazo en una fase temprana.
Nuestro intestino alberga innumerables microorganismos que desempeñan un papel importante en el funcionamiento de nuestro sistema inmunitario. Es lo que se conoce como microbioma. La mayoría de ellos, más del 90 %, son bacterias. Estas bacterias y las sustancias que producen se comunican con nuestro organismo, especialmente con las células que nos protegen de las enfermedades. Por lo tanto, ayudan a controlar y reforzar nuestro sistema inmunitario, lo cual es importante tanto para las personas sanas como para las enfermas. En los pacientes con enfermedad renal crónica, la composición del microbioma intestinal está gravemente alterada, lo que se traduce en menores concentraciones de ácidos grasos de cadena corta (AGCC) antiinflamatorios y mayores concentraciones de metabolitos proinflamatorios del microbioma.
En su estudio, investigadores dirigidos por los primeros autores Johannes Holle y Rosa Reitmeir, del grupo de investigación de Nicola Wilck en el Centro de Investigación Experimental y Clínica, institución conjunta de la Charité y el Centro Max Delbrück de Berlín, analizaron los cambios en la composición y función del microbioma intestinal de pacientes tras un trasplante renal. Descubrieron cambios en el microbioma intestinal que ya eran detectables antes de la reacción de rechazo del trasplante. Todos los pacientes analizados en este estudio formaban parte del estudio prospectivo de cohortes del DZIF, que se llevó a cabo en cinco centros de trasplante alemanes de hospitales universitarios de Heidelberg, Hannover, Tubinga y Múnich, en la Universidad Técnica y la Universidad Ludwig-Maximilian. En conjunto, estos centros cubren más del 20 % de los trasplantes de órganos en Alemania y ofrecen una imagen representativa del curso posterior al trasplante de riñón.
En la mayoría de los casos, el microbioma se recuperó rápidamente
El análisis de un total de 562 muestras de heces, agrupadas por donantes de riñón sanos, pacientes antes del trasplante de riñón, de 0 a 3 meses después del trasplante de riñón, de 3 a 12 meses, de 12 a 24 meses y más de 24 meses después del trasplante de riñón, muestra una regeneración dinámica del microbioma a lo largo del tiempo después del trasplante de riñón, con el microbioma volviendo a su estado natural y saludable con el paso del tiempo.
"Como observamos este cambio dinámico, queríamos entender si el rechazo del trasplante influye en este proceso y cómo lo hace", explica Johannes Holle. "Y viceversa, cómo los cambios en el microbioma pueden afectar a la inmunidad y al rechazo de los trasplantes", añade Rosa Reitmeir. Los investigadores descubrieron que los pacientes que habían experimentado un rechazo de trasplante tenían una composición alterada del microbioma intestinal incluso antes de la reacción de rechazo clínicamente conspicua y probada por biopsia.
Antes del rechazo, la diversidad de especies en las heces disminuía
Se observó que en los pacientes que mostraron una reacción de rechazo, las bacterias que suelen aparecer en pacientes con insuficiencia renal avanzada, como Fusobacterium y géneros asociados a la enfermedad como Streptococcus, volvieron a aumentar. No ocurrió así en el otro grupo estudiado, el "grupo de no rechazo". En conjunto, los análisis mostraron que el potencial de producción de ácidos grasos de cadena corta en las heces se reduce antes del rechazo renal. Así lo indica la menor frecuencia de enzimas bacterianas a partir de las cuales se producen ácidos grasos de cadena corta antes del rechazo.
La regeneración dinámica del microbioma tras el trasplante de riñón, observada anteriormente, puede verse alterada de forma significativa en caso de rechazo del trasplante: antes del rechazo, se producen cambios profundos en la composición del microbioma, caracterizados por una diversidad reducida y un número bajo de poblaciones bacterianas productoras de AGCC. "Nuestros resultados sugieren que el microbioma desempeña un papel importante en cómo reacciona el sistema inmunitario tras un trasplante de riñón. Esta observación puede ayudar a identificar el riesgo de rechazo del trasplante en una fase temprana o quizá influir en él terapéuticamente", resumen Holle y Reitmeir.
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Publicación original
Johannes Holle, Rosa Reitmeir, Felix Behrens, Dharmesh Singh, Daniela Schindler, Olena Potapenko, Victoria McParland, Harithaa Anandakumar, Nele Kanzelmeyer, Claudia Sommerer, Steffen Hartleif, Joachim Andrassy, Uwe Heemann, Michael Neuenhahn, Sofia K. Forslund-Startceva, Markus Gerhard, Jun Oh, Nicola Wilck, Ulrike Löber, Hendrik Bartolomaeus; "Gut microbiome alterations precede graft rejection in kidney transplantation patients"; American Journal of Transplantation
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