Microbiota y Enfermedades Alérgicas
Dra. Rosa Elena Huerta Hernández
Clínica de Alergia Pediátrica
Pachuca, Hidalgo
Objetivos• Generalidades
• Dieta
• Alergia a alimentos
• Leche humana
• Probióticos
• Epigenética
Microbiota
Desarrollo del Sistema
Inmunológico
Tolerancia
Hipersensibilidad
Microbiota
Por cada 10 células de m-org hay una célula
humana y + 100 trillones de m-org en
tracto gastrointestinal
Microbiota intestinal
• 4 grupos filogenéticos:
• Actinobacteria
• Bacteroidetes
• Firmicutes
• Proteobacterias
Microbiota• 2001, Lederberg:
• Comunidad de m-org comensales
(simbiontes o patobiontes) que
comparten espacio con nosotros
• Microbiota = bacterias, virus, hongos
• Microbioma = DNA y RNA de m-BiotaScientist 2001;15: 8
Microbiota• Colonización:
• In útero (mínima)
• Nacimiento (P vs C)
• Lactancia (Exclusiva)
• Ablactación (Edad)
• Familia (Hermanos)
• Comunidad (Rural)
Microbiota• Funciones:
• Digestión
• Competencia
• Metabolismo
• Maduración del sistema
inmunológico
Microbioma y efectos en la salud
Cambios ½ ambiente
Cambios en Microbioma
Cambios en la Salud
Mantener Biodiversida
d
Mantener buena Salud
Microbioma y efectos en la salud
Disbiosis • Desequilibrio en microbioma
Desregulación
• Disfunción del sistema inmunológico
Inflamación y m-biota
Olszak T, Blumberg R, et al. Science. 2012 Apr 27;336(6080):489-93.
m-biota al nacer
m-biota adulto
Inflamación en mucosas (Enfermedad Inflamatoria Intestinal /
Asma)
No Sí No Sí
Treg
NKT
Treg
NKT
Dieta:• Fibra• Grasas
Microbiota:• Metabolitos
S. Inmune:• Maduración• Tolerancia
Feto – Lactante:• Prenatal (placenta)
• Postnatal (lactancia)
Immunity 2014;40:833-42
Immunity 2014;40:833-42
Dieta:• Triptofano
Lactobacilos:• Metabolitos
Treg Patógenos
Ác. Grasos de cadena corta
Moco
SIgA
Reparación
Treg
Epitelio
NF-kB
Imm
unity
201
4;40
:833
-42
Dieta• Fibra + microbiota• Ác. Grasos de cadena
corta (SCFA):• Acetato, Butirato,
Propionato• Activación receptores• C. Dendríticas (tolerancia)
DC reg IL-10
• Treg Th2 Th17
Julia V. Nat Rev Immunol 2015;15:308-22
Ác. Grasos poliinsaturados w-3 Inflamación
Ácidos grasos cadena media Omega 6 Omega 3
Colesterol
Vitamina A• Célula dendrítica CD103+
• Vit A Ácido retinoico:
• Linfocitos Tgd, ILC3 IL-22
• Th2 Th17 Th1
• Treg CCR9+
• Migración a mucosas
• Tolerancia a Ag
Vitamina A• ILC3 / ILC2
• IL-5 IL-13
• Cél. Dendríticas Th2
• IL-13 TNF-a
• Th2 CCR4+ / Lig E-Selectina
• Migración a mucosas
• Tolerancia a Ag
Vitamina D• VD3 25(OH)VD3 1,25(OH)2VD3
• Macrófagos, Cél. Dendríticas, T
• Th2 Th17 Th1
• Treg
• IgE
• Migración a piel y mucosas
• Inflamación piel y vías aéreas
Microbiota• Lactobacilos, Bifidobacterias
• TLR2 permeabilidad
• TLR2 Ácido retinoico
• TLR9 DCreg IL-10
• Treg IL-10
• Migración a mucosas
• Tolerancia a Ag
Microbioma y alergia
• Alta diversidad g i riesgo de alergia
• Rural vs Urbano, Niño vs Adulto
• Dieta alta en fibra g i riesgo de alergia
• Fibra g m-biota g Ac. grasos cadena corta
• Clostridia, Lactobacillus, Bacteroides
• Acetato, Propionato, Butirato g h Treg
• IL-18, IL-22 g reparación del epitelio
J Allergy Clin Immunol 2016;137:984-97
Fibra + m-biota g SCFASCFA g GPR g IL-18SCFA g GPR g h DCreg
SCFA g GPR g h Treg
m-biota g ILC3 g IL-22IL-22 g h barrera mocoIL-22 g h AMP (REG3b)
J Allergy Clin Immunol 2016;137:984-97
Sensibilización:• Antibióticos g i m-biota
• Dieta g i h g m-biota
• i SCFA, i IL-18, i IL-22
• h paso de Ag
• Alimentos
• Bacterias
• DC g h Th2
Inflamación
Microbiota y alergia a alimentos
• La colonización de ratones
Gnotobioticos (sin bacterias) con
Bifidobacterium spp y Bacteroides spp
de microbiota fecal de niños sanos fue protector para el desarrollo de
APLV en estos ratones. Pediatr Clin N Am 62 (2015) 1479–1492
Microbiota y alergia a alimentos
• Deficiencia de TLR4 en ratones
favorece respuestas Th2 y mayor
incremento de alergia a alimentos Pediatr Clin N Am 62 (2015) 1479–1492
Microbiota y alergia a alimentos
•Australia: cohorte de 5,276 niños
•Presencia de un perro en casa:
• Inversamente asociado con el
diagnóstico de alergia al huevo al año
de edad con prueba de reto (p=0.72)
Pediatr Clin N Am 62 (2015) 1479–1492
Microbiota y alergia a alimentos
•Niños con hermanos mayores:
• Menor alergia al huevo (1 año)
• Menor APLV
Pediatr Clin N Am 62 (2015) 1479–1492
Microbiota y alergia a alimentos
•La exposición a antibióticos pre y
post natal a la madre con aumento
de riesgo de APLVPediatr Clin N Am 62 (2015) 1479–1492
Microbiota y alergia a alimentos
• Cultivo de bacterias en 46
pacientes con APLV
• Mayor numero de bacterias
anaerobias (Clostridium coccoides
y Atopobium cluster)Pediatr Clin N Am 62 (2015) 1479–1492
Microbiota y alergia a alimentos
•12 niños con sensibilización a
alimentos con mayor número de
Enterobacteriaceae y menos
Bacteroidaceae en heces
Pediatr Clin N Am 62 (2015) 1479–1492
Pediatr Clin N Am 62 (2015) 1479–1492
Ag en dieta y ½ ambiente
Procesamiento de Ag por sistema
digestivo materno Leche materna:• Antígenos• IgA• F. de tolerancia• F. crecimiento GI• F. para microbiota
Ag pasan por barrera intestinal
ToleranciaJulia V. Nat Rev Immunol 2015;15:308-22
Leche humana y microbiota
Leche Humana
Diversidad microbiota
Th1
Th2 Th1 Th2
Lactobacillus Bifidobacteria Bacteroides
Treg
J Allergy Clin Immunol 2010; 125;1013–19
Riesgo de Sibilancias Recurrentes
• Estocolmo
• 3,425 niños
• Lactancia > 4m
• RN 8 años
• Ajustado para sexo,
peso al nacer,
atopia en ambos
padres, tabaquismo
materno
• riesgo sibilancias
Walker WA, Iyengar RS. Pediatr Research 2015;77(1):220-8
Leche humana y microbiota
A. Homeostasis inmunológica intestinal: Adaptación a ambiente extrauterino
B. Colonización bacteriana adecuada: Buen desarrollo sistema inmunológico
C. Lactancia materna adecuada: Favorece colonización bacteriana normal
• Diferente fuente de alimentación:
• Leche humana Bífidobacterias
• Leche no humana Bacteroides
Nermes M. Curr Allergy Asthma Rep 2013;13:622-630
Leche humana y microbiota
Lactancia materna y microbiotaMicrobiota en la Leche humana cambia a través del tiempo:• En el calostro: Weisella, Leuconostoc, Staphylococcus, Streptococcus y Lactococcus
• En muestras mas tardías: Veillonella, Leptotrichi y Prevotella
• LH de madres obesas tiene microbiota diferente y con menor diversidad comparada con LH de madres no obesas
Nermes M. Curr Allergy Asthma Rep 2013;13:622-630
Lactancia materna y microbiota
• Microbiota en LH de madres con cesárea es
diferente a LH de madres con parto vaginal
• Microbiota y cesárea:
• Electiva no favorece alergia
• Urgencia sí favorece alergia
Nermes M. Curr Allergy Asthma Rep 2013.13:622-630Nelson H. CoMPEDIA 2015
¿Estrés?
Lactancia Materna
• La leche humana es el mejor alimento
para el RN y en los primeros 2 años
• Protección pasiva, maduración activa,
inducción de tolerancia, microbiota
• Dieta materna completa y bien
equilibrada en embarazo y lactancia
• Guía Para Prevención en enfermedades alérgicas (GLAD-P): Probióticos
• 2015
Probióticos y Prevención • En mujeres embarazadas con riesgo elevado de tener un niño alérgico
• En mujeres que estén lactando niños con riesgo elevado de desarrollar alergia
• En niños con riesgo elevado para desarrollar alergia.
* Recomendaciones condicionales y apoyadas por una
evidencia de muy baja calidad Fiocchi et al. WAO journal 2015;8(4):1-13
Vida epigenéticaPre-concepción Embrión Lactante Escolar Adolescent
e Adulto joven Adulto maduro
Adulto mayor
Marcadores epigenéticos
en futuros padres
Desarrollo celular con instructivo
epigenético
Epigenoma es flexible a cambios
ambientales y nutricionales
Medio ambiente y nutrición: herencia en generaciones futuras
+ / - de genes modifica riesgo heredado de
enfermedades y la calidad de vida
Dieta materna apoya cambios epigenéticos
Efecto transgeneracional• Durante el embarazo (F0) los cambios
ambientales afectan epigenéticamente a los
óvulos (F2) del embrión/feto (F1):
• Generación F0
• Generación F1
• Generación F2
Madre
Hija
Futura Hija
Efecto Transgeneracional• Estímulo / Efecto: Abuela g Madre g Hija(o)
• Cambios en la dieta g cambios en m-bioma
• Mantener biodiversidad = mantener Salud
Cambios en 3 generaciones (1930 - )
• Dieta = “ fast food ”
• h Uso de antibióticos
• h Uso de pesticidas
Cambios en microbioma:
• i Biodiversidad g h riesgo de alergia
Nature. 2014 January 23; 505(7484): 559-63
• Cambios en ácidos
grasos de cadena corta
(SCFA):
• Dieta vegetariana:
• h Acetato y Butirato
• i Inflamación
• i Riesgo de Cáncer
• Dieta vegetariana:• Largo plazo g h Prevotella• i Inflamación intestinal
• Dieta con lácteos:• h Ac. Biliares• h Bilophila wadsworthia• h Inflamación intestinal
Nature. 2014 January 23; 505(7484): 559-63
• Comer lo más sanamente posible• Mayor cantidad de fibra y comida fresca• Cambio en estilo de vida (más Natural)
J Allergy Clin Immunol 2016;137:998-1010
Una Vida Saludable
• Respirar aire limpio
• Nutrirse sanamente
• Hacer ejercicio
Epigenética y forma de vida
Gracias