El microbioma está compuesto por bacterias, virus, hongos y arqueas (un dominio de organismos unicelulares procariotas únicos), junto con sus respectivos genomas y subproductos secretados, como ácidos grasos de cadena corta y otros metabolitos, que habitan y evolucionan en un individuo. La superficie del cuerpo humano (piel), así como el tracto gastrointestinal (intestino) y el respiratorio, tienen microbiomas distintos, como lo demuestra el Proyecto del Microbioma Humano.
Los microbios coexisten con los humanos e influyen prácticamente en todos los aspectos de la fisiología en una interacción dinámica, incluida la inmunidad del huésped.
Esto es particularmente evidente en el intestino, donde una gran cantidad de microbios en la luz gastrointestinal y en la superficie de la mucosa interactúan con las células inmunitarias localmente y dentro de los ganglios linfáticos mesentéricos.
A través de estas interacciones, los microbios dentro del intestino pueden afectar la inmunidad sistémica, así como las respuestas inmunitarias a la vacunación y la inmunoterapia contra el cáncer.
La eubiosis se refiere a una comunidad simbiótica y equilibrada de microbios que funcionan juntos de manera complementaria.
En el intestino, la eubiosis se asocia con una barrera epitelial intacta y una alta diversidad de microbios, así como una alta abundancia relativa de microbios que mejoran la función inmunitaria, como los que promueven la fermentación de la fibra, definida como la descomposición de la fibra dietética no digerible en ácidos grasos de cadena corta.
Además, la eubiosis se define por una baja cantidad relativa de microbios patógenos que pueden promover la inflamación sistémica y atenuar las respuestas inmunitarias.
Por el contrario, la disbiosis en el intestino, definida como un equilibrio subóptimo de microbios, se asocia con una barrera epitelial alterada, una menor diversidad de microbios, niveles bajos de ecologías microbianas favorables y una cantidad relativamente alta de taxones microbianos que promueven fenotipos de células inmunes proinflamatorias, citocinas y metabolitos/subproductos microbianos, lo que resulta en una mayor inflamación sistémica y defensas del huésped desreguladas.
Los microbios interactúan con las células inmunitarias del intestino a múltiples niveles, incluyendo la superficie mucosa, el tejido linfoide intestinal y los ganglios linfáticos mesentéricos.
Estos microbios pueden proporcionar señales estimulantes, como patrones moleculares asociados a daños y patógenos, entre otros, a las células presentadoras de antígenos, que a su vez pueden interactuar con los linfocitos y otros tipos de células inmunitarias, alterando la función inmunitaria local y sistémica.
Cada vez hay más evidencia que sugiere que los microbios ubicados en el tracto gastrointestinal y otras ubicaciones anatómicas influyen en el desarrollo y la progresión de enfermedades como el cáncer.
La evidencia clínica y preclínica sugiere que los microbios en el tracto gastrointestinal y otras localizaciones anatómicas, como el tracto respiratorio, pueden afectar la carcinogénesis, el desarrollo de metástasis, la respuesta al tratamiento del cáncer y los efectos adversos relacionados con el tratamiento del cáncer.
Los microbios intestinales pueden afectar la migración de células inmunes desde el intestino a la circulación sistémica al modular la expresión de moléculas de adhesión en las células endoteliales dentro de la vasculatura intestinal.
Los metabolitos y subproductos microbianos también pueden circular sistémicamente y afectar la función inmunológica.
Los linfocitos que reconocen antígenos en organismos comensales podrían reconocer antígenos asociados a tumores o neoantígenos tumorales y promover la inmunidad antitumoral mediante la reactividad cruzada entre antígenos reconocidos en microbios que muestran reactividad cruzada con aquellos reconocidos en tumores humanos.
Se ha demostrado que los antígenos de bacteriófagos que infectan a Enterococcus hirae promueven la respuesta al tratamiento con quimioterapia y el bloqueo de puntos de control inmunitario en modelos preclínicos de cáncer mediante la reacción cruzada con antígenos tumorales.
Dentro de los tumores de pacientes con cáncer, los microbios pueden afectar la respuesta al tratamiento, y las terapias que reducen o eliminan estos microbios pueden mejorar los resultados en pacientes con cáncer.
La modulación de los microbios del tracto gastrointestinal (intestino) a través del trasplante de microbiota fecal y otras estrategias como la intervención dietética (p. ej., intervención en una dieta alta en fibra) ha mejorado los resultados en pequeños estudios de pacientes tratados con inmunoterapia contra el cáncer.
Los aspectos taxonómicos y funcionales del microbioma humano pueden verse afectados por factores que incluyen la edad, la geografía, los medicamentos, los factores genéticos, los estados de enfermedad y los hábitos alimentarios y de estilo de vida como el tabaquismo y la actividad física.
La interrupción de la microbiota intestinal por los antibióticos de amplio espectro antes del tratamiento con inmunoterapia contra el cáncer se ha asociado con una peor sobrevida general y mayores tasas de efectos adversos en pacientes tratados con bloqueo de puntos de control inmunitario para tumores sólidos y también con terapia de células T con receptor de antígeno quimérico para neoplasias malignas hematológicas.
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