El impacto de la microbiota en las infecciones bacterianas durante el tratamiento del cáncer

Las infecciones son uno de los grandes temores y riesgos que tiene un paciente que está siendo tratado contra el cáncer y pueden llegar a ser una causa importante de su fallecimiento. Esto suele ser debido a los efectos colaterales de la quimioterapia y radioterapia que dañan la mucosa intestinal (lo que se denomina mucositis), y a la medicación inmunosupresora que debilita el sistema inmune, las defensas, lo que favorece la susceptibilidad a padecer infecciones. La pérdida de la integridad de las mucosas aumenta mucho el riesgo de que las bacterias patógenas la atraviesen y causen bacteriemia (presencia de bacterias en sangre). Por eso, los enfermos suelen además recibir un tratamiento antibiótico intenso, lo que puede alterar no sólo la microbiota intestinal del propio paciente, sino también las barreras y mucosas epiteliales. Este mismo ambiente oncológico favorece también la proliferación de bacterias resistentes a los antibióticos.

Los pacientes oncológicos sufren una gran cantidad de infecciones

Depende del tipo de cáncer, pero, por ejemplo, hasta un 15% de los trasplantados de médula ósea pueden padecer complicaciones con infecciones, que pueden llegar a ser mortales. Las infecciones más frecuentes en un enfermo oncológico suelen ser las neumonías, especialmente en los pacientes con cáncer de pulmón. También es frecuente que un paciente oncológico lleve un catéter intravenoso durante largos periodos de tiempo, lo que favorece las infecciones relacionadas con el uso de catéteres o sondas. En los cánceres hematológicos son frecuentes las bacteriemias. Las enterocolitis por Clostridium difficile son hasta un 30% más frecuentes en enfermos oncológicos que en pacientes normales, y, además, la infección por esta bacteria aumenta la mortalidad un 20%. Como hemos dicho, el tratamiento antibiótico aumenta el problema, y en un paciente con cáncer son típicas las infecciones por bacterias Gram positivas como Staphylococcus o Enterococcus, o por Gram negativas como Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter o Acinetobacter, muchas de ellas resistentes a los antibióticos como carbapenems, meticilina, vancomicina, etc. Además, estas bacterias pueden acceder y colonizar lugares estériles por haberse roto las barreras epiteliales.

Se necesitan nuevas estratégicas y tratamientos alternativos para evitar todas estas infecciones en los pacientes oncológicos

Hoy sabemos que los microbios que habitan en nuestro cuerpo en condiciones normales (la microbiota) influyen de forma muy importante en la fisiología y la patología del huésped. Entre las funciones de la microbiota está la de prevenir la colonización e infección de bacterias patógenas oportunistas, inducir componentes específicos del sistema inmune, promover una tolerancia inmune intestinal, balancear el proceso inflamatorio, mejorar la barrera epitelial, etc. En general, una microbiota intestinal con una gran diversidad de microorganismos es un indicador de buena salud, y la pérdida de diversidad microbiana suele ser frecuente durante la quimioterapia. Además, el uso de antibióticos para evitar infecciones en los pacientes oncológicos e inmunocomprometidos, no solo favorece la aparición de resistencias a los antibióticos sino que causa también una alteración de la propia microbiota.

Cada vez conocemos mejor la composición y función de nuestra microbiota, y hay más estudios que demuestran una correlación entre la microbiota del paciente oncológico y una infección durante el tratamiento con quimioterapia. Se han descrito cambios en la diversidad de la microbiota intestinal que preceden a una eventual infección. La razón es que una microbiota «saludable» puede proteger de una colonización y establecimiento del patógeno, bien porque la microbiota produzca alguna sustancia que inhiba al patógeno (como las bacteriocinas) o por su función moduladora del sistema inmune. Mantener una microbiota diversa y heterogénea en los pacientes con cáncer antes del inicio del tratamiento puede explicar por qué algunos pacientes son más susceptibles a padecer infecciones durante el tratamiento.

Una microbiota “sana” puede proteger del establecimiento de un patógeno

Aunque actualmente no sabemos exactamente qué especies bacterianas podrían prevenir el aumento o predominio de un determinado patógeno, algunos ensayos sugieren, por ejemplo, que un aumento de la bacteria Clostridium scindens en el intestino previene la infección por Clostridium difficile o que la colonización por Barnesiella, un tipo de Bacteroidete, confiere protección frente a Enterococcus. Se sabe que muchas bacterias comensales de la microbiota mejoran la función del epitelio como barrera. Algunos Bacteroides, Bifidobacterium, Faecalibacterium o Lactobacillus aumentan las uniones entre las células del epitelio, reducen la permeabilidad intestinal, aumentan la reparación de los epitelios y la producción de moco protector. Por ejemplo, la producción de butirato por parte de la microbiota ha sido asociada a la producción de mucina (componente principal del moco) que interviene en la integridad del epitelio y de las uniones entre las células epiteliales. Por tanto, algunas bacterias intestinales son muy beneficiosas para evitar infecciones.

Modificar la microbiota intestinal para mejorar la calidad de vida de los pacientes con cáncer

Todavía son necesarios muchos más ensayos clínicos y la investigación está en sus comienzos, pero ya se están proponiendo algunas soluciones terapéuticas basadas en modificaciones de la microbiota intestinal para mitigar las infecciones y mejorar la calidad de vida de los pacientes con cáncer. Por ejemplo, el trasplante de microbiota intestinal (también conocido con el repulsivo nombre de trasplante fecal) se ha utilizado para reducir el riesgo de infección recurrente por Clostridium difficile. Hay ya estudios de su eficacia vía enemas, endoscopias, tubo nasogástrico o cápsulas liofilizadas, pero todavía faltan estudios en pacientes con cáncer y existe la duda de que pueda ser una forma de introducir nuevas infecciones en pacientes inmunocomprometidos. De momento es necesario estandarizar las técnicas y evaluar su efectividad clínica, pero es probable que en el futuro el trasplante de microbiota sea más común de lo que nos imaginamos. También se están proponiendo nuevos diseños de probióticos (una mezcla concreta y bien definida de microbios “saludables”) o de prebióticos (oligosacáridos o ácidos grasos de cadena corta que promuevan la proliferación y colonización de bacterias propias que eviten los patógenos invasores).

Medicina “a la carta” teniendo en cuenta también a tus microbios

Pero, manipular la microbiota y restaurarla en caso de alguna enfermedad, a través de trasplantes, probióticos o prebióticos es mucho más complicado que lo que podíamos imaginar. La razón de esta dificultad puede ser que la microbiota supone un complejo consorcio con millones de interacciones entre los propios microbios y nuestras células. Es necesario seguir investigando para entender mejor los mecanismos por los que la microbiota mantiene la salud o desencadena la enfermedad. Los pacientes con cáncer necesitan estos estudios, es urgente avanzar en el conocimiento del efecto de la microbiota en la infección de estos pacientes.

Lo que sí podemos predecir es que en un futuro muy próximo el análisis del microbioma humano se incorporará a los protocolos de medicina personalizada de precisión. Una medicina “a la carta” que propondrá un tratamiento personalizado teniendo en cuenta los millones de datos del genoma, metabolismo, sistema inmune y microbioma de cada paciente individual. Cuando vayas al hospital, el médico secuenciará y analizará tu genoma, con los datos de tu ARN y proteínas, definirá tu metabolismo y analizará tu sistema inmune. Pero además, estudiará la composición de tu microbiota y su función, identificará microorganismos oportunistas potencialmente patógenos en tu cuerpo, posibles deficiencias y cómo tus microbios pueden afectar al tratamiento. Con todos esos datos tuyos, podrá estudiar tu susceptibilidad genética a padecer una enfermedad, podrá predecir tu respuesta a un tratamiento y posibles reacciones adversas, incluso recomendar un cóctel de microbios concreto, podrá en definitiva diseñar una terapia personalizada para ti: medicina “a la carta”, pero teniendo en cuenta también tu microbiota, porque (no lo olvides) … ¡somos microbios!

En resumen: los tratamientos contra el cáncer alteran la microbiota y favorecen la aparición de infecciones. Es necesario seguir investigando nuevas soluciones terapéuticas basadas en la manipulación de la microbiota en este tipo de enfermos para mitigar las infecciones y mejorar su calidad de vida.

Este post ha sido realizado por Ignacio López-Goñi (@MicrobioBlog) y es una colaboración de Naukas.com con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.

Referencias científicas y más información:

(1) Impact of the microbiota on bacterial infections during cancer treatment. Galloway-Peña, J., y col. Trends in Microbiology. July 17, 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.tim.2017.06.006

https://es.wikipedia.org/wiki/Mucositis

https://es.wikipedia.org/wiki/Bacteriemia

https://es.wikipedia.org/wiki/Colitis_seudomembranosa

https://es.wikipedia.org/wiki/Bacteriocina

https://es.wikipedia.org/wiki/Mucina

http://microbioun.blogspot.com.es/2014/09/trasplante-fecal.html

http://www.cell.com/trends/microbiology/fulltext/S0966-842X(17)30151-8