Los investigadores identifican enfoques potenciales para modificar el microbioma vaginal

El tracto genital femenino está naturalmente colonizado por comunidades mixtas de bacterias, conocidas como microbioma vaginal. Cuando estas comunidades están dominadas por especies como Lactobacillus crispatus, cumplen funciones protectoras importantes en la salud genital. Pero el crecimiento excesivo de otras especies bacterianas está relacionado con una condición conocida como vaginosis bacteriana (BV). La VB afecta a casi el 30 % de las mujeres de todo el mundo y conlleva un mayor riesgo de contraer enfermedades de transmisión sexual, VIH y, en mujeres embarazadas, parto prematuro. Desafortunadamente, los tratamientos actuales basados ​​en antibióticos para la VB son poco efectivos con altas tasas de recurrencia.

Una razón para la recurrencia de la VB puede ser que el tratamiento a menudo hace que el microbioma sea dominado por una especie llamada Lactobacillus iners en lugar de L. crispatus. En un artículo publicado esta semana en Microbiología de la naturalezalos investigadores del Instituto Ragon del Hospital General de Massachusetts (MGH), el Instituto de Tecnología de Massachursetts (MIT) y Harvard y sus colegas muestran que L. iners tiene requisitos nutricionales únicos que lo distinguen de L. crispatus, lo que podría permitir que sea un objetivo mediante nuevos estrategias terapéuticas.

«L. iners es la especie bacteriana vaginal más abundante y común en todo el mundo, pero está poco estudiada porque los científicos han tenido dificultades para cultivarla en el laboratorio en las condiciones utilizadas para cultivar especies como L. crispatus», explica Seth Bloom, MD, Ph.D. ., Instructor en la división de Enfermedades Infecciosas del Hospital General de Massachusetts y la Facultad de Medicina de Harvard, quien fue el autor principal del estudio. Bloom y sus colegas descubrieron que agregar el aminoácido cisteína a los medios de cultivo estándar de Lactobacillus les permitió cultivar cepas de L. iners a partir de muestras recolectadas de mujeres estadounidenses y sudafricanas.

Sorprendentemente, cuando los investigadores analizaron una nueva colección de más de 1200 genomas vaginales de Lactobacillus de más de 300 mujeres en cuatro continentes, encontraron que ninguna de las especies podía producir su propia cisteína. Este hallazgo se confirmó en experimentos realizados con Ben Woolston, Ph.D., y Emily Balskus, Ph.D., en el Departamento de Química y Biología Química de Harvard. Por lo tanto, el equipo planteó la hipótesis de que todas las especies de Lactobacillus vaginales requieren fuentes externas de cisteína. Midieron las concentraciones de cisteína en muestras de fluidos vaginales de mujeres sudafricanas con altas tasas de VB y encontraron que los niveles más altos de cisteína vaginal estaban relacionados con microbiomas dominantes de Lactobacillus, mientras que la VB estaba asociada con niveles bajos de cisteína.

«Los resultados sugirieron que todos los lactobacilos vaginales adquieren cisteína de su entorno, pero la capacidad de L. iners para hacerlo fue más limitada que la de otras especies», dice Bloom. «De hecho, cuando observamos los genomas, vimos que todas las especies, excepto L. iners, tenían múltiples sistemas que se predice que transportan cisteína o su forma oxidada, la cistina». Por lo tanto, el equipo probó los efectos de los compuestos que inhiben la absorción de cistina y descubrió que los inhibidores de la absorción de cistina bloqueaban selectivamente el crecimiento de L. iners en el laboratorio, pero no de otras especies de Lactobacillus.

«Estos hallazgos fueron emocionantes porque sugirieron una forma de mejorar el tratamiento de la VB al bloquear el crecimiento de L. iners a favor de más especies asociadas con la salud, como L. crispatus», explica el coautor Nomfuneko Mafunda, candidato a MPH en Harvard TH Chan School. de Salud Pública que contribuyó a este estudio mientras trabajaba como técnico en el Instituto Ragon. Para probar esta idea, Bloom y Mafunda construyeron comunidades bacterianas mixtas que incluían L. iners, L. crispatus y varias bacterias asociadas a BV en el laboratorio. Luego trataron a las comunidades con un antibiótico comúnmente utilizado para la terapia de VB, con un inhibidor de la captación de cistina o una combinación de ambos. Sus resultados mostraron que la combinación permitió que L. crispatus superara a otras especies de manera más efectiva que el antibiótico solo.

Los investigadores creen que estos resultados sugieren un camino hacia mejores terapias. «Una de las razones por las que ha sido difícil desarrollar tratamientos efectivos para la VB es que no teníamos las herramientas correctas para estudiar el microbioma vaginal en el laboratorio», dice Doug Kwon, MD, Ph.D., miembro principal de Ragon y autor principal del estudio. «Aquí, desarrollar la herramienta adecuada para cultivar L. iners en el laboratorio se tradujo inmediatamente en un hallazgo importante que, con suerte, conducirá a mejores terapias para la VB».

El equipo enfatiza que quedan varias preguntas importantes. Todavía no está claro cómo L. iners absorbe la cisteína de su entorno, y es posible que sea necesario desarrollar versiones más potentes de los inhibidores antes de que la estrategia pueda usarse para tratar a los pacientes. Aun así, el estudio es un paso adelante prometedor para esta condición común pero difícil de tratar.

Los coautores del estudio incluyen: Seth M. Bloom, Nomfuneko A. Mafunda, Benjamin M. Woolston, Matthew R. Hayward, Josephine F. Frempong, Aaron B. Abai, Jiawu Xu, Alissa J. Mitchell, Xavier Westergaard, Fatima A. Hussain, Nondumiso Xulu, Mary Dong, Krista L. Dong, Thandeka Gumbi, F. Xolisile Ceasar, Justin K. Rice, Namit Choksi, Nasreen Ismail, Thumbi Ndung’u, Musie S. Ghebremichael, David A. Relman, Emily P. Balskus, Caroline M. Mitchell y Douglas S. Kwon.