Microbiota según la topografía gástrica en pacientes con bajo y con alto riesgo de cáncer gástrico en Nariño, Colombia

Juan Camilo Caguazango, Álvaro Jairo Pazos, .

Palabras clave: microbioma gastrointestinal, Helicobacter pylori, gen 16S del ARNr, metagenómica, neoplasias gástricas

Resumen

Introducción. La inflamación del antro gástrico por Helicobacter pylori aumenta el riesgo de úlcera duodenal, y la del cuerpo gástrico puede producir gastritis atrófica e incrementar la probabilidad de cáncer gástrico. Estas reacciones inflamatorias diferenciadas según su localización, podrían explicarse por la composición de la microbiota gástrica asociada con H. pylori.
Objetivo. Identificar y comparar la microbiota del antro y del cuerpo del estómago en individuos de dos poblaciones: una con alto riesgo y otra con bajo riesgo de cáncer gástrico en Nariño, Colombia.
Materiales y métodos. Se incluyeron biopsias del cuerpo y el antro gástrico de pacientes con gastritis no atrófica o con gastritis atrófica y metaplasia. La microbiota se definió por secuenciación de la región V3-V4 del gen 16S del ARNr de H. pylori (illumina-MiSeq™). Las unidades taxonómicas operativas se clasificaron utilizando las bases de datos BLASTn y RDPII. Las diferencias entre las poblaciones microbianas del antro y del cuerpo gástrico se evaluaron mediante el análisis de varianza multivariado con base en permutaciones (Permutational Multivariate Analysis of Variance, PERMANOVA) y análisis multivariados.
Resultados. La clase Epsilonproteobacteria representada por H. pylori fue más abundante en las biopsias del antro y del cuerpo de los individuos con gastritis no atrófica (>50 %), en tanto que, en los individuos con gastritis no atrófica, esta clase correspondió al 20 % con una mayor diversidad metagenómica. La infección por H. pylori disminuyó significativamente la diversidad metagenómica del antro (p=0,005), en comparación con la del cuerpo gástrico.
Conclusiones. Los grupos bacterianos involucrados en la disbacteriosis pueden colonizar ambas regiones topográficas del estómago, independientemente de las reacciones sectorizadas de inflamación. La infección por H. pylori asociada con la microbiota gástrica está relacionada con su localización en el estómago, el tipo de lesión y el mayor o menor riesgo de cáncer gástrico, lo que sugiere su importancia en la disbacteriosis y la de esta en la enfermedad gástrica.

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.
  • Juan Camilo Caguazango Grupo de Investigación en Salud Pública, Centro de Estudios en Salud, Universidad de Nariño, Pasto, Colombia http://orcid.org/0000-0002-6717-617X
  • Álvaro Jairo Pazos Grupo de Investigación en Salud Pública, Centro de Estudios en Salud, Universidad de Nariño, Pasto, Colombia; Departamento de Biología, Universidad de Nariño, Pasto, Colombia http://orcid.org/0000-0001-5603-7898

Citas

Sipponen P, Kekki M, Seppala K, Siurala M. The relationships between chronic gastritis and gastric acid secretion. Aliment Pharmacol Ther. 1996;10:103-18. https://doi.org/10.1046/j.1365-2036.1996.22164011.x

Kong YJ, Yi HG, Dai JC, Wei MX. Histological changes of gastric mucosa after Helicobacter pylori eradication: A systematic review and meta-analysis. World J Gastroenterol. 2014;20:5903-11. https://doi.org/10.3748/wjg.v20.i19.5903

Uemura N, Okamoto S, Yamamoto S, Matsumura N, Yamaguchi S, Yamakido M, et al. Helicobacter pylori infection and the development of gastric cancer. N Engl J Med. 2001;345:784-9. https://doi.org/10.1056/NEJMoa001999

Camargo MC, Anderson WF, King JB, Correa P, Thomas C, Rosenberg P, et al. Divergent trends for gastric cancer incidence by anatomical subsite in US adults. Gut. 2011;60:1644-9. https://doi.org/10.1136/gut.2010.236737

Sheh A, Fox J. The role of the gastrointestinal microbiome in Helicobacter pylori pathogenesis. Gut Microbes. 2013;4:505-31. https://doi.org/10.4161/gmic.26205

Correa P. Human gastric carcinogenesis: A multistep and multifactorial process--first American Cancer Society award lecture on cancer epidemiology and prevention. Cancer Res. 1992;52:6735-40.

Brawner KM, Morrow CD, Smith PD. Gastric microbiome and gastric cancer. Cancer J. 2014;20:211-6. https://doi.org/10.1097/PPO.0000000000000043

Nardone G, Compare D. The human gastric microbiota: Is it time to rethink the pathogenesis of stomach diseases? United European Gastroenterol J. 2015;3:255-60. https://doi.org/10.1177/2050640614566846

Yang I, Woltemate S, Piazuelo MB, Bravo LE, Yépez MC, Romero-Gallo J, et al. Different gastric microbiota compositions in two human populations with high and low gastric cancer risk in Colombia. Sci Rep. 2016;6:18594. https://doi.org/10.1038/srep18594

Avilés F, Vázquez F, Medrano R, Mantilla A, Torres J. Stomach microbiota composition varies between patients with non-atrophic gastritis and patients with intestinal type of gastric cancer. Sci Rep. 2014;4:4202. https://doi.org/10.1038/srep04202

Correa P, Cuello C, Duque E, Burbano LC, García FT, Bolaños O, et al. Gastric cancer in Colombia. III. Natural history of precursor lesions. J Natl Cancer Inst. 1996;57:1027-35.

Dixon MF, Genta RM, Yardley JH, Correa P. Classification and grading of gastritis. The updated Sydney System. International Workshop on the Histopathology of Gastritis. Am J Surg Pathol. 1996;20:1116-81.

Figueroa M, Cortés A, Pazos A, Bravo L. Sensibilidad in vitro a amoxicilina y claritromicina de Helicobacter pylori obtenido de biopsias gástricas de pacientes en zona de bajo riesgo para cáncer gástrico. Biomédica. 2012;32:32-42. https://doi.org/10.1590/S0120-41572012000100005

Takahashi S, Tomita J, Nishioka K, Hisada T, Nishijima M. Development of a prokaryotic universal primer for simultaneous analysis of bacteria and archaea using next-generation sequencing. PLoS One. 2014;9:e105592. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0105592

Dowd SE, Callaway TR, Wolcott RD, Sun Y, McKeehan T, Hagevoort RG, et al. Evaluation of the bacterial diversity in the feces of cattle using 16S rDNA bacterial tag-encoded FLX amplicon pyrosequencing (bTEFAP). BMC Microbiol. 2008;8:125. https://doi.org/10.1186/1471-2180-8-125

Rodríguez TM, Fornaciari G, Luciani S, Dowd SE, Toranzos GA, Marota I, et al. Gut microbiome of an 11th Century A.D. Pre-Columbian Andean mummy. PLoS One. 2015;10:e0138135. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0138135

Maidak BL, Cole JR, Lilburn TG, Parker CT, Saxman PR, Farris RJ, et al. The RDP-II (Ribosomal Database Project). Nucleic Acids Res. 2001;29:73-4. https://doi.org/10.1093/nar/gkt1244

Caporaso J, Kuczynski J, Stombaugh J, Bittinger K, Bushman F, Costello E, et al. QIIME allows analysis of high-throughput community sequencing data. Nat Methods. 2010;7:335-6. https://doi.org/10.1038/nmeth.f.303

Anderson MJ. A new method for non-parametric multivariate analysis of variance. Austral Ecol. 2001;26:32-46. https://doi.org/10.1111/j.1442-9993.2001.01070.pp.x

Ramette A. Multivariate analyses in microbial ecology. FEMS Microbiol Ecol. 2007;62:142-60. https://doi.org/10.1111/j.1574-6941.2007.00375.x

Hammer Ø, Harper D, Ryan PD. Paleontological statistics software package for education and data analysis. Palaeontol Electron. 2001;4: 9-18.

Correa P, Piazuelo MB. Helicobacter pylori infection and gastric adenocarcinoma. US Gastroenterol Hepatol Rev. 2011;7:59-64.

Koskenpato J, Färkkilä M, Sipponen P. Helicobacter pylori and different topographic types of gastritis: Treatment response after successful eradication therapy in functional dyspepsia. Scand J Gastroenterol. 2002;37:778-84. https://doi.org/10.1080/gas.37.7.778.784

Fox JG, Wang TC. Inflammation, atrophy, and gastric cancer. J Clin Invest. 2007;117:60-9. https://doi.org/10.1172/JCI30111

Rolig AS, Shanks J, Carter JE, Ottemann KM. Helicobacter pylori requires TlpD-driven chemotaxis to proliferate in the antrum. Infect Immun. 2012;80:3713-20. https://doi.org/10.1128/IAI.00407-12

Rieder G, Merchant JL, Haas R. Helicobacter pylori cag-type IV secretion system facilitates corpus colonization to induce precancerous conditions in Mongolian gerbils. Gastroenterology. 2005;128:1229-42. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2005.02.064

Castaño N, Goh, KL, Fock KM, Mitchell HM, Kaakoush NO. Dysbiosis of the microbiome in gastric carcinogenesis. Sci Rep. 2017;7:15957. https://doi.org/10.1038/s41598-017-16289-2

Fragkiadakis K, Ioannou P, Barbounakis E, Samonis G. Intra-abdominal abscesses by Lactococcus lactis ssp cremoris in an immunocompetent adult with severe periodontitis and pernicious anemia. IDCases. 2017;7:27-9. https://doi.org/10.1016/j.idcr.2016.12.001

Haas R, Smith J, Rocher V, Nadkarni S, Montero T, D’Acquisto, F, et al. Lactate regulates metabolic and pro-inflammatory circuits in control of T cell migration and effector functions. PLoS Biol. 2015;13:e1002202. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1002202

Romero S, Moreno M, Prado H, Sánchez F. Lactate contribution to the tumor microenvironment: Mechanisms, effects on immune cells and therapeutic relevance. Front Immunol. 2016;7:52. https://doi.org/10.3389/fimmu.2016.00052.ghjg

Vitetta L, Coulson S, Thomsen M, Nguyen T, Hall S. Probiotics, D–Lactic acidosis, oxidative stress and strain specificity. Gut Microbes. 2017;8:311-322. https://doi.org/10.1080/19490976.2017.1279379.gjh

Engstrand L, Lindberg M. Helicobacter pylori and the gastric microbiota. Best Pract Res Clin Gastroenterol. 2013;27:39-45. https://doi.org/10.1016/j.bpg.2013.03.016

Li XX, Wong GL, To KF, Wong VW, Lai LH, Chow DK, et al. Bacterial microbiota profiling in gastritis without Helicobacter pylori Infection or non-steroidal anti-inflammatory drug use. PLoS One. 2009;4:e7985. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0007985

Maughan H, Redfield RJ. Tracing the evolution of competence in Haemophilus influenzae. PLoS One. 2009;4:e5854. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0005854

Alarcón T, Llorca L, Pérez G. Impact of the microbiota and gastric disease development by Helicobacter pylori. Curr Top Microbiol Immunol. 2017;400:253-75. https://doi.org/10.1007/978-3-319-50520-6_11

Yu G, Torres J, Hu N, Medrano R, Herrera R, Humphrys MS, et al. Molecular characterization of the human stomach microbiota in gastric cancer patients. Front Cell Infect Microbiol. 2017;7:302. https://doi.org/10.3389/fcimb.2017.00302

Kocsmár É, Szirtes I, Kramer Z, Szijártó A, Bene L, Buzás GM, et al. Sensitivity of Helicobacter pylori detection by Giemsa staining is poor in comparison with immunohistochemistry and fluorescent in situ hybridization and strongly depends on inflammatory activity. Helicobacter. 2017;22:e12387. https://doi.org/10.1111/hel.12387

Wang YK, Kuo FC, Liu CJ, Wu MC, Shih HY, Wang SS, et al. Diagnosis of Helicobacter pylori infection: Current options and developments. World J Gastroenterol . 2015;21:11221-35. https://doi.org/10.3748/wjg.v21.i40.11221

Wang LL, Yu XJ, Zhan SH, Jia SJ, Tian ZB, Dong QJ. Participation of microbiota in the development of gastric cancer. World J Gastroenterol. 2014;20:4948-52. https://doi.org/10.3748/wjg.v20.i17.4948

Croxen MA, Sisson G, Melano R, Hoffman PS. The Helicobacter pylori chemotaxis receptor TlpB (HP0103) is required for pH taxis and for colonization of the gastric mucosa. J Bacteriol. 2006;188:2656-65. https://doi.org/10.1128/JB.188.7.2656-2665.2006

Li TH, Qin Y, Sham PC, Lau KS, Chu K-M, Leung WK. Alterations in gastric microbiota after H. pylori eradication and in different histological stages of gastric carcinogenesis. Sci Rep. 2017;7:44935. https://doi.org/10.1038/srep44935

Wang L, Zhou J, Xin Y, Geng C, Tian Z, Yu X, et al. Bacterial overgrowth and diversification of microbiota in gastric cancer. Eur J Gastroenterol Hepatol. 2016;28:261-6. https://doi.org/10.1097/MEG.0000000000000542

Das A, Pereira V, Saxena S, Ghosh TS, Anbumani D, Bag S, et al. Gastric microbiome of Indian patients with Helicobacter pylori infection, and their interaction networks. Sci Rep. 2017;7:15438. https://doi.org/10.1038/s41598-017-15510-6

Kong YJ, Yi HG, Dai JC, Wei MX. Histological changes of gastric mucosa after Helicobacter pylori eradication: A systematic review and meta-analysis. World J Gastroenterol. 2014;20:5903-11. https://doi.org/10.3748/wjg.v20.i19.5903

Dore MP, Cipolli A, Ruggiu MW, Manca A, Bassotti G, Pes GM. Helicobacter pylori eradication may influence timing of endoscopic surveillance for gastric cancer in patients with gastric precancerous lesions: A retrospective study. Medicine (Baltimore). 2018;97:e9734. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000009734

Cómo citar
Caguazango, J. C., & Pazos, Álvaro J. (2019). Microbiota según la topografía gástrica en pacientes con bajo y con alto riesgo de cáncer gástrico en Nariño, Colombia. Biomédica, 39(Supl. 2), 157-171. https://doi.org/10.7705/biomedica.v39i4.4520

Más sobre este tema

Publicado
2019-08-01