image: This is Dr. Sasirekha Ramani. view more
Credit: Baylor College of Medicine
Infección con rotavirus causa diarrea y vómitos principalmente en menores de 5 años, con la excepción de bebés menores de 28 días, quienes usualmente no presentan síntomas. Sin embargo, en algunos lugares, infecciones con rotavirus en recién nacidos se han asociado con problemas gastrointestinales severos. Los factores que determinan si una infección presentará síntomas o no son poco conocidos.
Hace unos años, la Dra. Sasirekha Ramani, profesora asistente de virología y microbiología molecular en Baylor College of Medicine, decidió que resolver este rompecabezas podría responder peguntas muy importantes para la salud pública. Ella empezó sus estudios en India, investigando factores que podrían afectar las diferencias entre recién nacidos con y sin síntomas. Más tarde, Ramani continuó sus estudios en el laboratorio de la Dra. Mary Estes en Baylor College of Medicine. "Nuestros estudios iniciales revelaron que una cepa específica de rotavirus estaba asociada tanto con infecciones asintomáticas como con infecciones con síntomas clínicos en recién nacidos," dijo Ramani.
Ramani y sus colegas primero trataron de resolver este misterio desde la perspectiva del virus. Ellos investigaron si factores tales como la cantidad de virus en los recién nacidos o el genoma del virus pudieran estar asociados con la presencia o ausencia de síntomas, pero no encontraron ninguna conexión entre estos factores. Seguidamente, los investigadores enfocaron el problema desde el punto de vista de los recién nacidos. ¿Hay factores en los bebés que pudieran explicar las diferencias en la presentación clínica de la infección?
En el laboratorio, Ramani y sus colegas investigaron la posibilidad de que componentes en la leche materna fueran capaces de inhibir la infección de células MA104, un modelo de infección con rotavirus que está bien establecido, con la cepa específica de rotavirus que ellos habían identificado en guarderías en India. Sorprendentemente, ellos descubrieron que azúcares específicos presentes en la leche materna aumentan la infección de las células en cultivos de laboratorio con la cepa específica de rotavirus.
"Los resultados nos sorprendieron," dijo Ramani. "Sabemos que la leche materna ayuda a proteger a los recién nacidos contra infección con rotavirus, pero en este caso encontramos lo opuesto para esta cepa particular de rotavirus."
El siguiente paso para los investigadores fue regresar a las localidades en la India y determinar si podían validar los resultados de laboratorio en una población base de pares de madre-infantes.
"Nosotros encontramos que algunos de los azúcares en la leche materna que aumentaban la infectividad de las células en cultivo estaban presentes en la leche de madres de recién nacidos con síntomas de infección," dijo Ramani.
Además, los investigadores descubrieron una asociación entre el microbioma en la leche materna y síntomas gastrointestinales en los bebés, lo cual inspiró nuevas preguntas, explica Ramani. ¿Cuál es la contribución del microbioma a las diferencias en los síntomas gastrointestinales?
Azúcares en la leche materna pueden guiar el desarrollo de mejores vacunas contra rotavirus"Lo que nos parece más interesante es que estos azúcares también aumentan la reproducción de la vacuna de rotavirus vivos, atenuados, la cual es similar al virus de neonatos que estamos estudiando," dijo Ramani. "El aumento de la reproducción del virus en la vacuna puede potencialmente resultar en una mejor respuesta inmunitaria contra el virus, lo cual a su vez puede llevar a mejor protección para el bebé. Esto es algo que queremos explorar en el futuro porque podría iluminar estrategias para mejorar la efectividad de las vacunas contra rotavirus en áreas del mundo en las que las vacunas no dan buenos resultados."
"Es muy importante para nosotros el que estos resultados estén estrechamente conectados con salud pública," dice la co-autora Dra. Mary K. Estes, Cullen Foundation Endowed Professor Chair de Virología Humana y Molecular en Baylor College of Medicine and directora fundadora emérita del Texas Medical Center Digestive Diseases Center. "El aspecto multidisciplinario de nuestro equipo de investigación nos ha permitido responder preguntas sobre cómo esta cepa única de rotavirus infecta neonatos, confirmar los hallazgos de campo y ofrecer posibilidades para mejorar la efectividad de vacunas contra rotavirus donde más se necesitan."
"Estos hallazgos son un ejemplo de primera calidad de la urgente necesidad de mejorar nuestro entendimiento de la composición y variación de los componentes de la leche materna," dijo co-autor Dr. Lars Bode, profesor asociado de pediatría y director de Collaborative Human Milk Research en el Larsson-Rosenquist Foundation Mother-Milk-Infant Center of Research Excellence en la Universidad de California, San Diego. "Entender como rotavirus y otros agentes infecciosos pueden tomar ventaja de componentes en la leche materna nos guiará en el desarrollo de nuevas estrategias de vacunación para mantenernos adelante en la constante lucha contra estas enfermedades."
¿Quisiera aprender más sobre este estudio? Lo puede encontrar en la publicación científica Nature Communications.
Los siguientes investigadores también contribuyeron a este trabajo: Christopher J. Stewart, Daniel R. Laucirica, Nadim J. Ajami, Bianca Robertson, Chloe A. Autran, Dhairyasheel Shinge, Sandya Rani, Sasirekha Anandan, Liya Hu, Josephine C. Ferreon, Kurien A. Kuruvilla, Joseph F. Petrosino , B. V. Venkataram Prasad y Gagandeep Kang. Los autores están afiliados con una o más de las siguientes instituciones: Baylor College of Medicine; Newcastle University; University of California, San Diego; Christian Medical College, India and Translational Health and Science Technology Institute, India.
Este proyecto fue subvencionado por National Institutes of Health (grants R01AI105101 y AI36040) y por un premio piloto del Center for Metagenomics and Microbiome Research. Los autores agradecen el apoyo de Family Larsson - Rosenquist Foundation.
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Nature Communications