ESTUDIO METAGENÓMICO DE LA MICROBIOTA INTESTINAL EN PACIENTES CON OBESIDAD MÓRBIDA SOMETIDOS A CIRUGÍA BARIÁTRICA / METAGENOMIC STUDY OF THE INTESTINAL MICROBIOTA IN PATIENTS WITH MORBID OBESITY UNDERGOING BARIATRIC SURGERY

Introducción: La cirugía bariátrica (CB) es un tratamiento quirúrgico de la obesidad, cuyo objetivo es lograr el descenso de peso, de masa grasa y alcanzar un impacto metabólico a largo plazo. Se ha observado que ciertos pacientes no responden tan efectivamente a la cirugía, teniendo un descenso de peso inefectivo o recuperando peso tardíamente, y los mecanismos por lo que esto ocurre aún no están bien caracterizados. La microbiota intestinal tiene un rol esencial en varios de los procesos metabólicos asociados a la obesidad. El objetivo de este estudio fue caracterizar el metagenoma intestinal de pacientes candidatos para CB y otros que fueron operados, así como también evaluar las diferencias entre aquellos pacientes que tuvieron un resultado exitoso de la CB y los que no. Material y método: Se extrajo el ADN de 200 mg de heces de pacientes que cumplen criterios de CB, divididos en 3 grupos, basal (preoperatorio), 12 meses y más de 24 meses postoperatorios, con el fin de estudiar y comparar el perfil taxonómico de las comunidades bacterianas de la microbiota intestinal. Resultados: Mientras que la riqueza específica de los grupos de estudio no presentó diferencias significativas, la diversidad beta, que considera las abundancias relativas de los miembros de las comunidades bacterianas estudiadas, evidenció una composición global significativamente diferente entre los grupos de estudio. Sin embargo, nuestro análisis no identificó taxones específicos que pudieran dar explicación a la distinta evolución postoperatoria de los pacientes. Discusión: En la estructura de las comunidades microbianas, se observaron diferencias numéricas entre los grupos en cuanto a la riqueza y abundancia de taxones así como la comparación cuanti y cualitativa. Esta última presentó significativa disimilitud. Los resultados muestran que la principal diferencia entre los grupos de estudio se basó en la abundancia relativa de los gérmenes, cuyo estudio integral podría revelar patrones más consistentes y significativos vinculados a los mecanismos de respuesta terapéutica en sujetos sometidos a CB

Introduction: Bariatric surgery (BS) is a surgical treatment of obesity, which aims to achieve weight loss, fat mass loss and achieve a long-term metabolic impact. It has been observed that certain patients do not respond as effectively to surgery, having ineffective weight loss or regaining weight late, and the mechanisms by which this occurs are not yet well characterized. The intestinal microbiota plays an essential role in several of the metabolic processes associated with obesity. The objective of our study was to characterize the intestinal metagenome of candidate patients for CB and others who underwent surgery, as well as evaluate the differences between those patients who had a successful outcome from CB and those who did not. Material and method: DNA was extracted from 200 mg of feces from patients who met the criteria for surgical indication divided into 3 groups, baseline (preoperative), 12 months and more than 24 months postoperatively, in order to analyze and compare the taxonomic profile of the bacterial communities of the intestinal microbiota. Results: While the specific richness of the study groups did not present significant differences, beta diversity, which considers the relative abundances of the members of the bacterial communities studied, showed a significantly different global composition between the study groups. Nevertheless, our study did not identify specific taxa that could explain the different postoperative evolution of the patients. Discussion: In the structure of the microbial communities, numerical differences were observed between the groups in terms of the richness and abundance of taxa as well as the quantitative and qualitative comparison. The latter evidenced significant dissimilarity. The results show that the main difference between the study groups was based on the relative abundance of the germs, whose comprehensive study could reveal more consistent and significant patterns linked to the therapeutic response mechanisms in subjects subjected to CB. Bariatric surgery (BS) is a surgical treatment of obesity, whose objective is to achieve weight loss, fat mass and achieve a longterm metabolic impact. However, it has been observed that certain patients do not respond as effectively to surgery, having ineffective weight loss or late weight regain, and the mechanisms by which this occurs are not yet well characterized. The intestinal microbiota plays an essential role in several of the metabolic processes associated with obesity. The aim of this study was to characterize the intestinal metagenome of patients who will and who underwent BS, as well as to assess the differences between those patients who had a successful BS outcome and those who did not. Our results did not identify specific taxa that could explain the different evolution of the patients. While the specific richness of the study groups did not present significant differences, the beta diversity, which considers the relative abundances of the members of the studied bacterial communities, showed a significantly different global composition between the study groups

Investigación traslacional en microbioma (InTraMic): un área de interés común y creciente en el IMTIB, Hospital Italiano e Instituto Universitario / Translational research in microbiome (InTraMic): an area of common and growing interest at IMTIB, Hospital Italiano and Instituto Universitario

Se estima que aproximadamente 100 trillones de microorganismos (incluidos bacterias, virus y hongos) residen en el intestino humano adulto y que el total del material genético del microbioma es 100 veces superior al del genoma humano. Esta comunidad, conocida como microbioma se adquiere al momento del nacimiento a través de la flora comensal de la piel, vagina y heces de la madre y se mantiene relativamente estable a partir de los dos años desempeñando un papel crítico tanto en el estado de salud como en la enfermedad. El desarrollo de nuevas tecnologías, como los secuenciadores de próxima generación (NGS), permiten actualmente realizar un estudio mucho más preciso de ella que en décadas pasadas cuando se limitaba a su cultivo. Si bien esto ha llevado a un crecimiento exponencial en las publicaciones, los datos sobre las poblaciones Latinoamérica son casi inexistentes. La investigación traslacional en microbioma (InTraMic) es una de las líneas que se desarrollan en el Instituto de Medicina Traslacional e Ingeniería Biomédica (IMTIB). Esta se inició en 2018 con la línea de cáncer colorrectal (CCR) en una colaboración con el Colorectal Cancer Research Group del Leeds Institute of Medical Research en el proyecto Large bowel microbiome disease network: Creation of a proof of principle exemplar in colorectal cancer across three continents. A fines de 2019 se cumplió el objetivo de comprobar la factibilidad de la recolección, envío y análisis de muestras de MBF en 5 continentes, incluyendo muestras provenientes de la Argentina, Chile, India y Vietnam. Luego de haber participado de capacitaciones en Inglaterra, se ha cumplido con el objetivo de la etapa piloto, logrando efectivizar la recolección, envío y análisis metagenómico a partir de la secuenciación de la región V4 del ARNr 16S. En 2019, la línea de enfermedad de hígado graso no alcohólico se sumó a la InTraMic iniciando una caracterización piloto en el marco de una colaboración con el laboratorio Novartis. Los resultados de ese estudio, así como el de cáncer colorrectal, están siendo enviados a publicación. En 2020, con la incorporación de la línea de trasplante alogénico de células progenitoras hematopoyéticas, fue presentado un proyecto para un subsidio del CONICET que ha superado la primera etapa de evaluación. En el presente artículo se brinda una actualización sobre la caracterización taxonómica de microbioma y se describen las líneas de investigación en curso. (AU)

It is estimated that approximately 100 trillion microorganisms (including bacteria, viruses, and fungi) reside in the adult human intestine, and that the total genetic material of the microbiome is 100 times greater than that of the human genome. This community, known as the microbiome, is acquired at birth through the commensal flora of the mother's skin, vagina, and feces and remains relatively stable after two years, playing a critical role in both the state of health and in disease. The development of new technologies, such as next-generation sequencers (NGS), currently allow for a much more precise study of it than in past decades when it was limited to cultivation. Although this has led to exponential growth in publications, data on Latin American populations is almost non-existent. Translational research in microbiome (InTraMic) is one of the lines developed at the Instituto de Medicina Traslacional e Ingeniería Biomédica (IMTIB). This started in 2018 with the Colorectal Cancer Line (CRC) in a collaboration with the Colorectal Cancer Research Group of the Leeds Institute of Medical Research in the project "Large bowel microbiome disease network: Creation of a proof of principle exemplar in colorectal cancer across three continents". At the end of 2019, the objective of verifying the feasibility of collecting, sending and analyzing MBF samples on 5 continents, including samples from Argentina, Chile, India and Vietnam, was met. After having participated in training in England, the objective of the pilot stage has been met, achieving the collection, delivery and metagenomic analysis from the sequencing of the V4 region of the 16S rRNA. In 2019, the non-alcoholic fatty liver disease line joined InTraMic, initiating a pilot characterization in the framework of a collaboration with the Novartis laboratory. The results of that study, as well as that of colorectal cancer, are being published. In 2020, with the incorporation of the allogeneic hematopoietic stem cell transplantation line, a project was presented for a grant from the CONICET that has passed the first stage of evaluation. This article provides an update on the taxonomic characterization of the microbiome and describes the lines of ongoing research. (AU)