La microbiota intestinal constituye un ecosistema complejo y dinámico que cambia a lo largo de la vida. Hasta la fecha la mayoría de los trabajos con modelos in vitro se han centrado en el análisis de la interacción entre el hospedador y cepas bacterianas aisladas. Por lo tanto, se requiere el desarrollo de modelos de estudio sencillos y económicamente asequibles, que tengan en cuenta la complejidad y funcionalidad de la microbiota intestinal en su conjunto. Dichos modelos permitirían determinar las potenciales diferencias funcionales existentes entre microbiotas de distintos grupos de población e identificar las intervenciones más adecuadas para su modulación. El trabajo que aquí se presenta evalúa la capacidad de un modelo in vitro, basado en la línea celular intestinal HT29, para detectar en tiempo real diferencias en la funcionalidad de sobrenadantes fecales (SF) y microbiotas aisladas (MA) de distintos grupos de población. Se estudiaron diferentes poblaciones humanas; adultos (n=22) subdivididos en obesos (n=9), individuos sanos normopeso (n=9) y enfermos con colitis ulcerosa (n=5). Se incluyó así mismo un grupo de neonatos (n=20), compuesto por niños a término (2-4 días de edad, n=10) y niños prematuros de la misma edad (n=10). Se caracterizó la composición microbiana de las MA mediante secuenciación masiva del gen del ARNr 16S. Así mismo, se determinaron los niveles de los ácidos grasos de cadena corta (AGCC) mediante cromatografía de gases en los SF ensayados. Por último, se monitorizó el efecto en tiempo real, empleando la tecnología RT-Cell Analyzer (RTCA), de las MA y SF sobre la proliferación y la integridad epitelial de la línea celular intestinal HT29. El modelo de interacción microbiota-hospedador desarrollado ha permitido detectar diferencias en la funcionalidad de la microbiota de distintos grupos poblacionales. Los SF de los niños producen una reducción del Cell Index (CI, medida arbitraria del equipo RTCA cuya bajada indica daño o cambio en número, morfología y/o adhesión celular), tanto en la fase de proliferación como en confluencia, comparados con los de adultos. Por el contrario, en fase de confluencia sus MA incrementan la integridad de la monocapa en comparación con las de adultos. De modo similar se han observado diferencias en la funcionalidad entre algunos de los subgrupos de adultos (obesos vs. normopeso). Hemos observado, además, correlaciones de grupos microbianos y AGCC específicos con el valor del CI. El modelo desarrollado muestra potencial para la caracterización de la funcionalidad de microbiotas complejas y del efecto resultante de la modulación de las mismas por probiótiocs, prebióticos u otros componentes funcionales de la dieta.

Proyecto AGL2013-43770-R y Contrato JPI asociado (A.N.) del Plan Nacional I+D+i (MINECO), Proyecto GRUPIN14-043 del Plan Regional de Investigación (Principado de Asturias), y al Programa Clarin Marie Curie Cofund

Trabajo presentado en la X Reunión de la Red Española de Bacterias Lácticas (RedBAL), celebrada en Madrid el 23 y 24 de Junio de 2016

Peer reviewed