Newsflash
Ars Medici

Microbiota esofagiană se modifică odată cu vârsta

Microbiota esofagiană se modifică odată cu vârsta

Datorită dezvoltării tehnicilor de genetică moleculară, s-au putut identifica modificări ale microbiotei în diferite patologii esofagiene. Însă nu se poate preciza pe baza cercetărilor actuale dacă disbioza este cauza sau consecinţa bolilor esofagiene de tip inflamator sau neoplazic.

Oesophagus_oncology-news-australia

Microbiota esofagiană a fost considerată, în mod tradiţional, tranzitorie, fiind translocată din orofaringe. Primul studiu privind microbiota esofagiană, explorată cu ajutorul culturilor bacteriene, a fost publicat în 1983. În 2013, un alt studiu arăta că populaţia bacteriană din esofagul superior este similară cu cea din esofagul inferior.

Utilizând biopsii și probe obţinute prin periere au fost identificate cele mai frecvente specii bacteriene prezente în esofagul persoanelor fără patologie: Streptococcus viridans, Fusobacterium, Neisseria, Haemophilus și Prevotella. Au urmat studii genetice prin tehnica 16S rRNA PCR, care permite identificarea bacteriilor pe baza secvenţei de acizi nucleici.

Rezultatele au fost similare cu cele raportate de studiile care utilizau culturile microbiene, cele mai frecvente specii bacteriene esofagiene fiind Streptococcus, Prevotella și Veillonella. Astăzi se consideră că microbiota esofagiană este în principal alcătuită din specii de Streptococcus, Haemophilus, Neisseria, Prevotella și Veillonella.

Compoziţia microbiotei esofagiene normale variază în funcţie de vârstă și de dietă. Persoanele vârstnice au o populaţie mai redusă de Prevotella. Tratamentul cu inhibitori de pompă de protoni pentru afecţiuni gastroduodenale poate, de asemenea, să modifice microbiota esofagiană. Consumul crescut de fibre s-a asociat cu creșterea tulpinilor de Firmicutes și reducerea bacteriilor Gram-negative. Consumul redus de fibre s-a dovedit că se însoţește de creșterea numărului de bacterii Gram-negative, respectiv de Prevotella, Neisseria și Eikenella. În multe afecţiuni esofagiene se cercetează rolul microbiotei în patogeneză.

BRGE

Expunerea acidă a esofagului conduce la diminuarea speciilor bacteriene. Pornind de la această observaţie, s-a propus o clasificare a microbiotei în două categorii: tipul I, pentru persoanele fără patologie de tub digestiv superior, în care predomină bacteriile Gram-pozitive din încrengătura Firmicutes, și tipul II, dominate de bacterii Gram-negative la persoanele cu boală de reflux gastroesofagian (BRGE) și cu esofag Barrett. â

Mai multe studii au demonstrat că expunerea acidă, prelungită, a esofagului se însoţește de reducerea numărului de bacterii din încrengătura Firmicutes, respectiv de populaţiile de Streptococ, și de creșterea numărului de bacterii din încrengăturile Haemophilus, Neisseria, Prevotella și Veillonella. Unii cercetători s-au întrebat dacă nu există o relaţie de cauzalitate între modificarea raportului dintre Streptococcus și Prevotella și dezvoltarea esofagului Barrett. Cercetări efectuate pe un lot redus de pacienţi au arătat această posibilitate, dar fără a putea trage concluzii ferme.

De asemenea, s-a evidenţiat și prezenţa infecţiei cu Helicobacter pylori la pacienţii cu BRGE, însă patogenitatea ei la acest nivel necesită mai multe studii. Grupul de cercetare condus de Blackett a evidenţiat prezenţa infecţiei cu Campylobacter la pacienţii cu boală de reflux și esofag Barrett. Această infecţie s-a asociat cu creșterea interleukinei 18, care induce sinteza interferonului gamma, având un rol în imunitatea înnăscută și în cea dobândită. Această observaţie nu explică un rol cauzal, dar atrage atenţia asupra unei interrelaţii dintre microbiota esofagiană și sistemul imun, care poate juca un rol în patologia BRGE și/sau a complicaţiilor acesteia.

Adenocarcinomul esofagian

La pacienţii cu adenocarcinom esofagian a fost evidenţiată o scădere a diversităţii populaţiilor bacteriene esofagiene. Pe acest fond există o creștere a tulpinilor de Lactobacillus fermentum, producătoare de acid lactic. Numărul studiilor despre rolul disbiozei esofagiene în patogeneza adenocarcinomului esofagian este în creștere, fiind căutate mecanismele moleculare. Dar numărul pacienţilor incluși în aceste studii este redus, iar dovezile sunt încă limitate pentru a trage concluzii convingătoare.

Mecanismele moleculare exacte care sunt declanșate de disbioza esofagiană și care ar putea conduce la carcinogeneză nu sunt cunoscute. Mai mulţi factori pot interveni și modela această interacţiune: infecţia gastrică cu H. pylori, hernia hiatală, obezitatea, tratamentul cu inhibitori de pompă de protoni și antibioterapia. Disbioza esofagiană poate conduce la inflamaţie persistentă, care poate declanșa procesele de carcinogeneză.

Dezechilibrul dintre imunitate și microbiotă poate schimba compoziţia moleculelor bacteriene și să conducă la formarea așa-numitelor căi moleculare asociate microorganismelor, MAMP (microorganism-associated molecular patterns). Pe aceste căi sunt activaţi receptori de tipul TLR și NOD, care pot determina transcrierea unor gene, ducând la eliberarea de citokine și interleukine, care sunt responsabile de un răspuns inflamator.

Microbiota esofagiană de tipul II, caracteristică pacienţilor cu boală de reflux gastroesofagian, bogată în bacterii Gram-negative, eliberează lipopolizaharide, care pot iniţia de asemenea procese inflamatorii și afectează funcţionarea sfincterului inferior esofagian, contribuind la întreţinerea refluxului gastroesofagian și la procesele de carcinogeneză. Receptorii TLR4 recunosc lipopolizaharidele bacteriilor Gram-negative și au un rol în carcinogeneză, prin activarea căii NF-kB. S-a dovedit că expresia receptorilor TLR4 e crescută la pacienţii cu esofag Barrett și cu adenocarcinom esofagian.

Cancerul esofagian de tip scuamos

Caracteristicile microbiotei esofagiene la pacienţii cu cancer scuamos esofagian este mai puţin cunoscută. Având în vedere asocierea acestei neoplazii cu cancerele din sfera ORL, este posibil ca o disbioză asemănătoare să fie implicată în anumite mecanisme patogenetice comune. Un studiu iniţial de tip caz-martor a demonstrat că la pacienţii cu carcinom scuamos esofagian predomină Prevotella, respectiv Prevotella nanceiensis.

Alte studii au arătat o abundenţă a bacteriilor din microbiota cavităţii bucale implicate în diferite patologii stomatologice: Porphyromonas gingivalis, Fusobacterium nucleatum. Alţi cercetători au observat că la pacienţii cu carcinom scuamos esofagian, prezenţa Fusobacterium nucleatum în ţesuturile neoplazice este asociată cu un prognostic nefavorabil.

Esofagita eozinofilică

Esofagita eozinofilică este o afecţiune cronică cu patogeneză mediată imun (alergică) care poate progresa în timp de la un proces inflamator la fibroză cu stenoze manifestate clinic. Este foarte probabil ca disbioza esofagiană să fie implicată în patogeneza esofagitei eozinofilice. Rolul principal revine de asemenea receptorilor de tip TLR, care sunt un mediator-cheie în interacţiunea microbiotă – epiteliu esofagian de suprafaţă. În esofagita eozinofilică, activarea receptorilor TLR conduce la „activarea” proceselor inflamatorii și modifică funcţia de barieră a epiteliului esofagian. Încă nu există dovezi care să poată preciza dacă modificările microbiotei sunt cauza sau consecinţa modificărilor inflamatorii identificate în esofagita eozinofilică.

Studii efectuate pe populaţia pediatrică au identificat modificări ale microbiotei la copiii cu forme active de esofagită eozinofilică, respectiv o abundenţă a speciilor de Haemophilus și de Proteobacteria (Neisseria și Corynebacterium). Dar numărul pacienţilor incluși a fost limitat și, de asemenea, nu s-au utilizat teste de genetică pentru identificarea speciilor bacteriene.

Un studiu recent pe o popu­laţie adultă cu esofagită eozinofilică nu a putut demonstra modificări ale microbiotei la pacienţii cu acest tip de patologie comparativ cu persoanele fără patologie esofagiană. S-au utilizat teste genetice din ţesut bioptic prelevat de la mijlocul esofagului. S-au cercetat, de asemenea, posibile corelaţii dintre microbiotă și manifestările clinice sau aspectele endoscopice, dar nu s-a evidenţiat nicio asociere semnificativă. Acest domeniu este deschis cercetării, fiind disponibile puţine studii, efectuate pe loturi limitate, cu rezultate contradictorii, deși ipoteza teoretică a asocierii patogenetice disbioză – esofagită eozinofilică este foarte plauzibilă.

Material preluat din volumul „Gastroenterologie 2021 - Microbii din aparatul digestiv: dușmani și prieteni” editat de „Viaţa Medicală”.


Notă autor:

Bibliografie
1. Mannell A, Plant M, Frolich J. The microflora of the oesophagus. Ann R Coll Surg Engl 1983;65:152-154
2. Gagliardi D, Makihara S, Corsi PR, et al. Microbial flora of the normal esophagus. Dis Esophagus 1998;11:248-250
3. Norder Grusell E, Dahlén G, Ruth M, et al. Bacterial flora of the human oral cavity, and the upper and lower esophagus. Dis Esophagus 2013;26:84-90
4. Pei Z, Bini EJ, Yang L, Zhou M, Francois F, Blaser MJ. Bacterial biota in the human distal esophagus. Proc Natl Acad Sci USA 2004;101:4250-4255
5. Fillon SA, Harris JK, Wagner BD, et al. Novel device to sample the esophageal microbiome--the esophageal string test. PLoS One 2012;7:e42938
6. Deshpande NP, Riordan SM, Castaño-Rodríguez N, Wilkins MR, Kaakoush NO. Signatures within the esophageal microbiome are associated with host genetics, age, and disease. Microbiome 2018;6:227
7. Nobel YR, Snider EJ, Compres G, et al. Increasing dietary fiber intake is associated with a distinct esophageal microbiome. Clin Transl Gastroenterol 2018;9:199
8. Yang L, Lu X, Nossa CW, Francois F, Peek RM, Pei Z. Inflammation and intestinal metaplasia of the distal esophagus are associated with alterations in the microbiome. Gastroenterology 2009;137:588-597
9. Park CH, Lee SK. Exploring Esophageal Microbiomes in Esophageal Diseases: A Systematic Review. J Neurogastroenterol Motil. 2020;26:171-179
10. Gall A, Fero J, McCoy C, et al. Bacterial composition of the human upper gastrointestinal tract microbiome is dynamic and associated with genomic instability in a Barrett’s esophagus cohort. PLoS One 2015;10:e0129055
11. Liu N, Ando T, Ishiguro K, et al. Characterization of bacterial biota in the distal esophagus of Japanese patients with reflux esophagitis and Barrett’s esophagus. BMC Infect Dis 2013;13:130
12. Blackett KL, Siddhi SS, Cleary S, et al. Oesophageal bacterial biofilm changes in gastro-oesophageal reflux disease, Barrett’s and oesophageal carcinoma: association or causality? Aliment Pharmacol Ther 2013;37:1084-1092
13. Lv J, Guo L, Liu JJ, Zhao HP, Zhang J, Wang JH.Alteration of the esophageal microbiota in Barrett’s esophagus and esophageal adenocarcinoma. World J Gastroenterol 2019; 25(18): 2149-2161
14. Neto AG, Whitaker A, Pei Z. Microbiome and potential targets for chemoprevention of esophageal adenocarcinoma. Semin Oncol. 2016 Feb;43(1):86-96
15. Yang L, Francois F, Pei Z. Molecular pathways: pathogenesis and clinical implications of microbiome alteration in esophagitis and Barrett esophagus. Clinical cancer research: an official journal of the American Association for Cancer Research. 2012;18(8):2138–2144
16. Peters BA, Wu J, Pei Z, et al. Oral microbiome composition reflects prospective risk for esophageal cancers. Cancer Res 2017;77:6777-6787
17. Chen X, Winckler B, Lu M, et al. Oral microbiota and risk for e geal squamous cell carcinoma in a high-risk area of china. PLoS One 2015;10:e0143603
18. Lauritano D, Sbordone L, Nardone M, Iapichino A, Scapoli L, Carinci F. Focus on periodontal disease and colorectal carcinoma. Oral Implantol (Rome) 2017;10:229-233.
19. Yamamura K, Baba Y, Nakagawa S, et al. Human microbiome F terium nucleatum in esophageal cancer tissue is associated with prognosis. Clin Cancer Res 2016;22:5574-5581
20. Elliott DRF, Walker AW, O’Donovan M, Parkhill J, Fitzgerald RC. A non-endoscopic device to sample the oesophageal microbiota: a case-control study. Lancet Gastroenterol Hepatol 2017;2:32-42
21. Johnson J, Dellon ES, McCoy AN, Sun S, Jensen ET, Fodor AA, Keku TO. Lack of association of the esophageal microbiome in adults with eosinophilic esophagitis compared with non-EoE controls. J Gastrointestin Liver Dis. 2021 Mar 12;30(1):17-24
22. Harris JK, Fang R, Wagner BD, et al. Esophageal microbiome in eosinophilic esophagitis. PloS One 2015;10:e0128346
23. Benitez AJ, Hoffmann C, Muir AB, et al. Inflammation-associated microbiota in pediatric eosinophilic esophagitis. Microbiome 2015;3:23

Abonează-te la Viața Medicală!

Dacă vrei să fii la curent cu tot ce se întâmplă în lumea medicală, abonează-te la „Viața Medicală”, publicația profesională, socială și culturală a profesioniștilor în Sănătate din România!

  • Tipărit + digital – 249 de lei
  • Digital – 169 lei

Titularii abonamentelor pe 12 luni sunt creditați astfel de:

  • Colegiul Medicilor Stomatologi din România – 5 ore de EMC
  • Colegiul Farmaciștilor din România – 10 ore de EFC
  • OBBCSSR – 7 ore de formare profesională continuă
  • OAMGMAMR – 5 ore de EMC

Află mai multe informații despre oferta de abonare.

Cookie-urile ne ajută să vă îmbunătățim experiența pe site-ul nostru. Prin continuarea navigării pe site-ul www.viata-medicala.ro, veți accepta implicit folosirea de cookie-uri pe parcursul vizitei dumneavoastră.

Da, sunt de acord Aflați mai multe