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Faecalibacterium

Faecalibacterium es un género de bacterias. El género contiene varias especies, entre ellas Faecalibacterium prausnitzii , Faecalibacterium butyricigenerans , Faecalibacterium l...

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Faecalibacterium es un género de bacterias. El género contiene varias especies, entre ellas Faecalibacterium prausnitzii , Faecalibacterium butyricigenerans , Faecalibacterium longum , [ 1 ] Faecalibacterium duncaniae , Faecalibacterium hattorii y Faecalibacterium gallinarum . [ 2 ] Su primera especie conocida, Faecalibacterium prausnitzii, es grampositiva, [ 3 ] mesófila, con forma de bacilo, [ 3 ] y anaeróbica, [ 4 ] y es una de las bacterias comensales más abundantes e importantes de la microbiota intestinal humana . No forma esporas y es inmóvil. [ 5 ] Estas bacterias producen butirato y otros ácidos grasos de cadena corta mediante la fermentación de la fibra dietética . La producción de butirato las convierte en un miembro importante de la microbiota intestinal, combatiendo la inflamación . [ 6 ]

Historia

Anteriormente asignado al género Fusobacterium en el filo Fusobacteriota , Faecalibacterium prausnitzii fue reasignado a su propio género cuando el análisis filogenético de aislamientos mostró que era miembro del filo Bacillota . Ahora se considera como miembro de Oscillospiraceae en el clúster IV de Clostridium . [ 7 ] Aunque las Oscillospiraceae son en su mayoría bacterias gramnegativas , Faecalibacterium prausnitzii se asemeja a una bacteria grampositiva en su tinción. [ 8 ] Esto puede atribuirse al hecho de que carece de lipopolisacáridos en su membrana externa, por lo que, en su tinción, se asemeja más a las bacterias grampositivas que a las gramnegativas.

Filogenia

La taxonomía actualmente aceptada se basa en la Lista de nombres procariotas con estatus en la nomenclatura (LPSN) [ 9 ] y el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) [ 10 ].

Species incertae sedis:

  • " F. faecis " Hitch et al. 2024
  • " F. hominis " Afrizal et al. 2022 no Liu et al. 2023
  • " F. intestinale " Hitch et al. 2024
  • " F. langellae " Plomp & Harmsen 2024
  • F. taiwanense Liou et al. 2024
  • " F. tardum " Hitch et al. 2024
  • F.wellingii Plomp & Harmsen 2025

Genética

Faecalibacterium prausnitzii tiene un genoma de 2.868.932 pb de longitud y un contenido de GC del 56,9 %. Se ha descubierto que la bacteria posee 2.707 secuencias codificantes, incluyendo 77 ARN que codifican genes. [ 5 ] Se han reconstruido 128 vías metabólicas, así como 27 complejos proteicos y 64 ARNt. [ 17 ] Filogenéticamente, las cepas de F. prausnitzii componen los filogrupos I y II. La mayoría de los nuevos aislados de esta especie, aislados por Muhammad Tanweer Khan, pertenecen al filogrupo II. [ 18 ] Una proteína producida por esta bacteria se ha relacionado con efectos antiinflamatorios. [ 19 ]

Faecalibacterium prausnitzii en condiciones de laboratorio

Faecalibacterium prausnitzii es estrictamente anaeróbico y, por lo tanto, difícil de cultivar en el laboratorio. Sin embargo, prestando la debida atención a las condiciones y medios necesarios, es posible cultivar la especie in vitro . El medio rico YCFA es muy adecuado para el crecimiento de esta bacteria en condiciones anaeróbicas. [ 20 ] Otro medio adecuado para el crecimiento de F. prausnitzii es YBHI. [ 20 ] Cualquier medio líquido o placa de agar debe ser pretratado previamente durante 24 horas en una cámara anaeróbica, para asegurar que sean completamente anaeróbicos.

Relevancia clínica

En adultos sanos, Faecalibacterium prausnitzii representa aproximadamente el 5% de la microbiota fecal total, pero esto puede aumentar a alrededor del 15% en algunos individuos, lo que la convierte en una de las bacterias intestinales más comunes. [ 8 ] Las propiedades antiinflamatorias de sus metabolitos pueden aliviar los desequilibrios entre las poblaciones bacterianas intestinales que conducen a la disbiosis . [ 8 ] Es uno de los principales productores de butirato en el intestino. Dado que el butirato inhibe la producción de NF-kB e IFN-y , ambos involucrados en la respuesta proinflamatoria, Faecalibacterium prausnitzii actúa como una bacteria intestinal antiinflamatoria. [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] Al bloquear la vía NF-kB , F. prausnitzii inhibe indirectamente la producción de la IL-8 proinflamatoria , secretada por las células epiteliales intestinales . [ 24 ] Otras investigaciones han demostrado que existe una correlación entre altas poblaciones de Faecalibacterium prausnitzii , baja abundancia de IL-12 y mayor producción de IL-10 . [ 25 ] [ 26 ] La IL-10 regulada positivamente inhibe la secreción de IFN-y , TNF-alfa , IL-6 e IL-12 , que son todas citocinas proinflamatorias . [ 26 ] Además de butirato, F. prausnitzii produce formato y D-lactato como subproductos de la fermentación de glucosa y acetato. [ 21 ] [ 7 ] Niveles inferiores a lo habitual de F. prausnitzii en los intestinos se han asociado con la enfermedad de Crohn , obesidad , asma y trastorno depresivo mayor . [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] Se han asociado niveles superiores a lo habitual del clado F06 de F. prausnitzii con dermatitis atópica . [ 30 ]Faecalibacterium prausnitzii puede mejorar la función de la barrera intestinal . [ 31 ] Se ha demostrado que el sobrenadante de F. prausnitzii mejora la barrera intestinal al afectar la permeabilidad de las células epiteliales. [ 32 ] Otra forma en que F. prausnitzii mejora la barrera intestinal es mejorando la permeabilidad y la expresión de proteínas fuertemente unidas: la e-cadherina y la ocludina . Ambas aumentan las uniones estrechas entre las células, fortalecen la barrera intestinal y alivian la inflamación. [ 33 ] [ 21 ]

Faecalibacterium prausnitzii y otras bacterias

Los estudios muestran que Faecalibacterium prausnitzii interactúa con otras bacterias, lo que afecta su producción de butirato y su supervivencia. Cuando F. prausnitzii se cultiva con Bacteroides thetaiotaomicron , produce más ácido butírico que cuando se cultiva solo. [ 34 ] [ 20 ] F. prausnitzii también se beneficia al crecer con ciertas bacterias. Por ejemplo, para sobrevivir en el ambiente intestinal, requiere que ciertas bacterias estén presentes previamente. B. thetaiotaomicron y Escherichia coli son necesarias para crear un ambiente adecuado para F. prausnitzii al reducir el potencial redox y alterar la composición de los nutrientes. [ 35 ] [ 20 ]

enfermedad inflamatoria intestinal

En la enfermedad de Crohn, hasta 2015 la mayoría de los estudios (con una excepción) encontraron niveles reducidos de F. prausnitzii ; [ 36 ] esto se ha encontrado tanto en muestras fecales como mucosas. [ 37 ] La menor abundancia de estas bacterias no solo se asocia con la probabilidad de desarrollar EII , sino también con la probabilidad de recaer después de una terapia exitosa. Las personas con menor abundancia tienen seis veces más probabilidades de recaer en el futuro. [ 26 ] Sin embargo, es un organismo exigente , sensible al oxígeno y difícil de transportar al intestino. [ 37 ]

Se ha descubierto que la nutrición enteral exclusiva , que se sabe que induce la remisión en la enfermedad de Crohn, reduce la presencia de F. prausnitzii en los pacientes que responden al tratamiento. [ 38 ] Esto podría deberse a la falta de nutrientes específicos que la bacteria necesita para sobrevivir. [ 39 ]

Relevancia de los biomarcadores

Faecalibacterium prausnitzii también puede servir como biomarcador para diferenciar entre distintas afecciones inflamatorias intestinales. Es un buen biomarcador para diferenciar entre la enfermedad de Crohn y el cáncer colorrectal . [ 40 ] Un biomarcador aún mejor es F. prausnitzii en comparación con E. coli como indicador complementario (índice FE). Este índice resulta muy útil para diferenciar entre el cáncer colorrectal y la colitis ulcerosa . [ 40 ]

La combinación de los datos serológicos del huésped y los indicadores microbiológicos podría servir como un buen biomarcador, ya que se ha informado que la enfermedad de Crohn y la colitis ulcerosa se pueden diferenciar mediante el monitoreo de F. prausnitzii junto con el recuento de leucocitos . [ 41 ]

Véase también

Referencias

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