Los antibióticos disparan las alergias?

"Las enfermedades alérgicas han alcanzado niveles de pandemia", de esta forma comienza el nuevo trabajo de David Artis en la revista Nature Medicine. Artis viene a decir que, mientras todo el mundo sabe que las alergias son causadas por una combinación de factores que involucran tanto la naturaleza y la crianza, el conocimiento no nos ayuda a identificar lo que es culpable, no es del todo claro exactamente de qué se trata, o cómo los ciertos factores relevantes desencadenan respuestas alérgicas.

Hay evidencia de que una de las causas se encuentra dentro de nuestras entrañas. Los estudios epidemiológicos han relacionado los cambios en los billones de microorganismos presentes de bacterias comensales que residen en nuestro colon para el desarrollo de enfermedades alérgicas. (Por lo general, entre 1,000 y 15,000 especies diferentes de bacterias viven en nuestros intestinos.) E inmunólogos saben que las moléculas de señalización producidas por algunas células del sistema inmune intervienen en la inflamación alérgica.

Los estudios en animales han proporcionado la relación entre estos dos, que muestra que las bacterias comensales promueven la inflamación alérgica. Sin embargo, estos investigadores querían saber más acerca de cómo hacerlo.

Para averiguarlo, Artis y sus colegas en la escuela de Penn estudiaron ratones tratados con Medicina Veterinaria usando una amplia gama de antibióticos por vía oral para disminuir o agotar sus bacterias comensales y luego examinaban diferentes parámetros inmunológicos. Se utilizó una combinación de cinco antibióticos distintos, que van desde la ampicilina a la vancomicina.

Ellos encontraron que los ratones tratados con antibióticos tenían niveles elevados de anticuerpos importantes en las alergias y el asma (clase de antibióticos IgE). Los anticuerpos elevados a su vez aumentaron los niveles de los basófilos, células inmunes que juegan un papel en la inflamación, tanto alérgicas como de otro tipo.

Esta conexión no sólo se aplica a ratones sino también a los seres humanos que tienen altos niveles de IgE por razones genéticas. Las personas con niveles genéticamente elevados de IgE son hipersusceptibles de eccma y las infecciones, en tanto los anticuerpos que neutralizan la IgE se utilizan para tratar el asma.

Los tratamientos con antibióticos y de IgE no actuan mediante la promoción de la supervivencia de los basófilos maduros, sino más bien mediante la promoción de la proliferación de células precursoras de los basófilos en la médula ósea. Las bacterias comensales limitan esta capacidad proliferativa.

Este descubrimiento es la visión real aportada por este trabajo. Se ha sabido durante algún tiempo lo que medía las alergias IgE. Pero nadie sabía que las bacterias que viven en el intestino se pueden utilizar para controlar el crecimiento de las células precursoras inmunes de la médula ósea. El hallazgo podría tener implicaciones amplias que ayudarían a dar sentido a otros estados de enfermedades crónicas inflamatorias que también han sido asociadas con cambios en esta población bacteriana. Las bacterias comensales podrían afectar estas condiciones inflamatorias, incluyendo otros tipos de cáncer, infección y trastornos autoinmunes a través de este mecanismo, también.

Los expertos se han preguntado por la enorme explosión de asma y alergias en los últimos años y han sido incapaces de identificar la causa. Este artículo sugiere que tal vez el uso excesivo de productos antibacterianos podría ser el culpable.

Referencia:

• “Commensal bacteria–derived signals regulate basophil hematopoiesis and allergic inflammation.” David A Hill, Mark C Siracusa, Michael C Abt, Brian S Kim, Dmytro Kobuley, Masato Kubo, Taku Kambayashi, David F LaRosa, Ellen D Renner, Jordan S Orange, Frederic D Bushman and David Artis. Nature Medicine, published online March 25, 2012. DOI: 10.1038/nm.2657

Allergic diseases have reached pandemic levels,” begins David Artis’s new paper in Nature Medicine. Artis goes on to say that, while everyone knows allergies are caused by a combination of factors involving both nature and nurture, that knowledge doesn’t help us identify what is culpable — it is not at all clear exactly what is involved, or how the relevant players promote allergic responses.

There is some evidence that one of the causes lies within our guts. Epidemiological studies have linked changes in the species present in commensal bacteria — the trillions of microorganisms that reside in our colon — to the development of allergic diseases. (Typically, somewhere between 1,000 and 15,000 different bacterial species inhabit our guts.) And immunologists know that signaling molecules produced by some immune cells mediate allergic inflammation.

Animal studies have provided the link between these two, showing that commensal bacteria promote allergic inflammation. But these researchers wanted to know more about how.

To figure it out, Artis and his colleagues at Penn’s School of Veterinary Medicine treated mice with a broad range of oral antibiotics to diminish or deplete their commensal bacteria and then examined different immunological parameters. They used a combination of five different antibiotics, ranging from ampicillin, which is fairly run of the mill, to vancomycin, which is kind of a nasty one.

They found that mice treated with antibiotics had elevated levels of antibodies known to be important in allergies and asthma (IgE class antibodies). The elevated antibodies in turn increased the levels of basophils, immune cells that play a role in inflammation, both allergic and otherwise.

This connection doesn’t only apply to mice but also to humans who have high levels of IgE for genetic reasons. People with genetically elevated levels of IgE are hypersusceptible to eczema and infections, and antibodies that neutralize IgE are used to treat asthma.

The antibiotic treatments and IgE did not act by promoting the survival of mature basophils, but rather by promoting the proliferation of basophil precursor cells in the bone marrow. Commensal bacteria limit this proliferative capacity.

That discovery is the real insight contributed by this paper. It has been well known for some time that IgE mediates allergies. But no one knew that bacteria living in the gut may use it to check the growth of immune precursor cells in the bone marrow. The finding might have wide-ranging implications and help us make sense of other chronic inflammatory disease states that have also been associated with changes in this bacterial populations. Commensal bacteria might impact these other inflammatory conditions — including cancer, infection, and autoimmune disorders — through this mechanism, as well.

Experts have puzzled over the enormous explosion of asthma and allergies in recent years, and been unable to pinpoint the cause. This paper suggests that perhaps the overuse of antibacterial products could be to blame.

Image: Janice Haney Carr/CDC