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Título
Determinación del microbioma intestinal en pacientes con infección por Clostridioides difficile adquirida en unidad de cuidados intensivos y comunidad
Autor(es)
Director(es)
Palabras clave
Tesis y disertaciones académicas
Universidad de Salamanca (España)
Tesis Doctoral
Academic dissertations
Tratamiento
Unidad de Cuidados Intensivos
Clasificación UNESCO
6310.03 Enfermedad
Fecha de publicación
2023
Resumen
[ES] Clostridioides difficile (CD), es considerada como la principal causa de diarrea asociada al
uso de antibióticos, la cual se asocia a una desregulación de la microbiota intestinal del
hospedero, que afecta a los diferentes componentes de la microbiota, siendo el bacteriano el
más ampliamente estudioado. Sin embargo, otros grupos de organismos, cómo virus y
eucariotas, se han descrito como miembros fundamentales dentro del ecosistema intestinal, e
incluso se destaca la función de loci clínicamente importantes, especialmente aquellos
asociados con resistencia a antibióticos. A pesar de la gran relevancia de los miembros de la
microbiota intestinal sobre la homeóstasis de dicho ecosistema, poco se conoce sobre su
papel en el ámbito de la ICD, así como la influencia del lugar de adquisición de la diarrea
sobre la composición (diversidad y abundancia) del microbioma, en especial en el contexto
de las enfermedades inflamatorias intestinales.
Por estas razones, este estudio se dirigió a determinar la composición del microbioma
intestinal de pacientes con diarrea asociada a la ICD, adquirida en Unidad de Cuidados
Intensivos (UCI) y en comunidad, a través de la implementación de técnicas de secuenciación
de alto rendimiento. Para esto, se seleccionaron 98 muestras de ADN provenientes de
pacientes con diarrea adquirida en comunidad y a nivel intrahospitalario, tanto positivos
como negativos para ICD, las cuales fueron sometidas a secuenciación de marcador único
ARNr-16S y -18S. Posteriormente, se seleccionaron 48 muestras de este grupo inicial y
fueron sometidas a secuenciación metagenómica.
Inicialmente, se observaron cambios en la composición de la microbiota asociada a los
grupos de pacientes con diarrea adquirida a nivel intrahospitalario (HCFO/+, HCFO/-)
caracterizada por la disminución de microorganismos benéficos, sugiriendo la importancia
del lugar de adquisición de la infección sobre la modulación del ecosistema intestinal. Así
mismo, se observaron interacciones entre los diferentes miembros de la microbiota intestinal.
La secuenciación metagenómica permitió evidenciar un grupo de 51 especies
diferencialmente abundantes entre los grupos, con una reducción en los genes implicados en
el metabolismo del butirato en los grupos de pacientes con diarrea adquirida a nivel
intrahospitalario. Finalmente, se observaron microorganismos productores de acetato y
butirato característicos para cada uno de los grupos, con diferencias marcadas tanto en sus
abundancias como en sus perfiles de resistencia. Se destaca, además, el papel de los
microorganismos asociados al metabolismo del butirato sobre el ecosistema intestinal en el
ámbito de la ICD.
Por su parte, el estudio de la microbiota de las garrapatas se ha convertido en una herramienta
de gran utilidad en la vigilancia y control de las enfermedades transmitidas por garrapatas,
las cuales se encuentran ampliamente distribuidas en el continente europeo, siendo un
problema de salud pública, con especial énfasis en España, donde regiones como Castilla y
León han presentado unas tendencias al aumento en las poblaciones de garrapatas así como
en los reportes de picaduras. Por lo anterior, empleando el esquema de análisis para
secuenciación profunda de marcador único generado en los apartados anteriores se realizó la
descripción de 29 ejemplares de 5 especies de garrapatas duras recolectadas en dicha región
encontrando diferencias en la composición taxonómica así como en las correlaciones entre
los miembros de su microbiota, siendo este el primer estudio piloto realizado en dicho
territorio.
[EN] Clostridioides difficile (CD) is the main cause of antibiotic-associated diarrhea, associated
with dysregulation of the host intestinal microbiota. This dysregulation affects the different
components of the microbiota, with the bacterial component being the most widely studied.
However, other groups of organisms, such as viruses and eukaryotes, have also been
described as fundamental members of the intestinal ecosystem. Additionally, the function of
clinically important loci, especially those associated with antibiotic resistance, has been
highlighted. Despite the great relevance of the members of the intestinal microbiota in
maintaining the homeostasis of the intestinal ecosystem, little is known about their role in
the field of CDI. Furthermore, the influence of the acquisition site of diarrhea on the
composition (diversity and abundance) of the microbiome, especially in the context of
inflammatory bowel diseases, is poorly understood.
Therefore, this study aims to determine the intestinal microbiome composition in patients
with diarrhea associated with CDI, acquired in the Intensive Care Unit (ICU) and in the
community, by implementing high-throughput sequencing techniques. To achieve this, 98
DNA samples from patients with community-acquired and hospital-acquired diarrhea, both
positive and negative for CDI, were selected and subjected to 16S rRNA and 18S rRNA
single marker sequencing. Subsequently, 48 samples were chosen from this initial pool and
subjected to metagenomic sequencing.
Initially, we observed changes in the microbiota composition of the groups with hospitalacquired
diarrhea (HCFO/+, HCFO/-) characterized by a decrease in beneficial
microorganisms, suggesting the importance of the place of acquisition of the infection in the
modulation of the intestinal ecosystem. Similarly, we observed interactions between the
different members of the intestinal microbiota. The metagenomic sequencing revealed 51
differentially abundant species between the study groups, with a reduction of the genes
involved in the butyrate metabolism in the groups of patients with hospital-acquired diarrhea.
Finally, we observed distinctive acetate and butyrate-producing microorganisms for each
group, with marked differences in their abundances and resistance profiles. The role of
microorganisms associated with butyrate metabolism on the intestinal ecosystem in the CDI
scenario is also emphasized.
On the other hand, the study of tick microbiota has become a useful tool in the surveillance
and control of tick-borne diseases, which are widely distributed in the European continent
and pose a significant public health problem. This is particularly true in Spain, where regions
such as Castilla y León have reported increasing trends in tick populations and bites.
Therefore, using the single marker deep sequencing analysis scheme generated in the
previous sections, we described the microbiota of 29 specimens of 5 species of hard ticks
collected in that region. We found differences in the taxonomic composition as well as in the
correlations between the members of their microbiota. This pilot study is the first of its kind
carried out in that territory.
Descripción
Tesis por compendio de publicaciones
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