Apuntando a las bacterias de la piel

El tratamiento enzimático de las muestras de piel mejora el análisis del microbioma

13.08.2021 - Alemania

La piel sana tiene un escudo bacteriano que la protege de los gérmenes: el microbioma. Hasta ahora se creía que este complejo conjunto de microorganismos era difícil de descifrar. Ahora, un equipo de investigadores ha logrado utilizar la enzima benzonasa para identificar las bacterias vivas en los hisopos de piel mediante la secuenciación. Su método abre nuevas posibilidades de diagnóstico y tratamiento en dermatología.

Juli Eberle

Los investigadores de la TUM han desarrollado un método para estudiar mejor la composición del microbioma.

En muchas enfermedades de la piel, como la dermatitis atópica y el acné, la capa bacteriana que la protege está dañada. "Nuestro objetivo es conocer el papel que desempeñan en estas enfermedades los distintos tipos de bacterias de la piel", afirma el Dr. Martin Köberle, jefe del Laboratorio de Dermatoinfectología de la Klinikum Rechts der Isar de la Universidad Técnica de Múnich (TUM).

Los esfuerzos anteriores de los dermatólogos por investigar la composición detallada del microbioma se han topado con obstáculos. La razón: en los cultivos convencionales en placas de agar, no todas las bacterias prosperan y se multiplican igual de bien. En consecuencia, algunas especies de crecimiento lento pueden pasar desapercibidas por completo. El inconveniente de los métodos analíticos genéticos más recientes es que se capturan grandes cantidades de secuencias de ADN procedentes de células de la piel y fragmentos de bacterias muertas. Esto reduce el valor informativo de los resultados.

Separar el trigo genético de la paja

El Dr. Köberle y el biólogo Dr. Yacine Amar, ambos parte del equipo del Prof. Biedermann en la Clínica y Policlínica de Dermatología y Alergología de la TUM, han desarrollado un método para eliminar las especies no objetivo de ADN en cooperación con un equipo internacional e interdisciplinario. Utilizaron una característica especial de la enzima benzonasa. Ésta destruye las cadenas de nucleótidos que transportan la información hereditaria en todos los seres vivos rompiéndolas en fragmentos cortos. Sólo las bacterias vivas cuyo ADN está protegido por una pared celular externa escapan a la destrucción de la enzima.

La benzonasa se utiliza desde hace tiempo, por ejemplo, para purificar las proteínas: Las enzimas rompen todos los fragmentos de ADN y ARN extraños. Éstos se pueden eliminar en una centrifugadora, dejando las proteínas. La selección de bacterias de la piel funciona según el mismo principio: El material genético de las células de la piel o de las bacterias muertas es roto por la enzima y puede ser separado de la muestra. Las bacterias restantes pueden ser destruidas mecánicamente, permitiendo el estudio de su ADN.

"Nuestros experimentos demostraron que, con este método, sí podemos eliminar completamente el ADN no objetivo y seleccionar el microbioma de la piel", afirma el director del proyecto, Yacine Amar. En el laboratorio estudió inicialmente muestras artificiales que contenían una mezcla de células humanas y bacterias vivas y muertas creadas mediante un estricto protocolo y pretratadas con benzonasa. "El proceso utilizado entonces -conocido como secuenciación 16S- permitió obtener una imagen muy precisa de la composición de las bacterias intactas", afirma el investigador. El análisis de los hisopos de piel reales tuvo el mismo éxito: No se encontró ADN residual de bacterias muertas en las muestras.

El Dr. Köberle confía en que este método también desempeñará un papel clave en futuras investigaciones: "La selección enzimática de las bacterias vivas de la piel puede ayudarnos a encontrar biomarcadores microbianos para determinadas enfermedades dermatológicas y también a identificar las bacterias que influyen positivamente en el curso de la enfermedad. Quizás algún día se utilicen en los tratamientos". El nuevo método de análisis del microbioma ya se está utilizando en muchos estudios de cohorte sobre enfermedades de la piel en la Clínica y Policlínica de Dermatología de la TUM.

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