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La composición de la flora intestinal puede afectar la susceptibilidad al konzo, una enfermedad neurológica causada por la yuca, cultivo básico mundial

La composición y función de la flora intestinal pueden afectar la susceptibilidad al konzo, una enfermedad neurológica causada por la yuca, un cultivo básico mundial
De izquierda a derecha: Dra. Nicole Mashukano y Dr. Matthew Bramble. El Dr. Mashukano lidera los esfuerzos en Kahemba para enseñar el método de mojar a personas en diferentes zonas de salud. El método de humectación se utiliza como un paso adicional para desintoxicar aún más las toxinas de la harina de yuca antes de su consumo. Aquí, el Dr. Mashukano y el Dr. Bramble extienden la mezcla húmeda de harina de yuca y agua en una capa delgada sobre una lona para secar al sol, lo que permite la descomposición y liberación del cianógeno en forma de gas de cianuro de hidrógeno. Crédito: Brambel et al. Hospital Nacional de Niños, Nature Communications (2021).

Las diferencias entre la flora intestinal y los genes de las regiones propensas al konzo de la República Democrática del Congo (RDC) pueden afectar la liberación de cianuro después de que se consume yuca mal procesada, según un estudio con 180 niños. 


por Children’s National Hospital


La yuca es un cultivo de seguridad alimentaria para más de 500 millones de personas en el mundo en desarrollo. Los niños que viven en áreas de konzo de alto riesgo tienen microbios altos en glucosidasa (linamarasa) y microbios bajos en rodanesa en su intestino, lo que podría significar más susceptibilidad y menos protección contra la enfermedad, sugieren los investigadores del Children’s National Hospital que dirigieron el estudio publicado en Nature Communications .

Konzo es una enfermedad neurológica grave e irreversible que produce parálisis. Ocurre después de consumir mandioca mal procesada, una raíz de mandioca y cultivo esencial para la República Democrática del Congo y otras naciones de bajos ingresos. La yuca mal procesada contiene linamarina, un compuesto cianogénico. Mientras que las enzimas con actividad glucosidasa convierten el almidón en azúcares simples, también descomponen la linamarina, que luego libera cianuro en el cuerpo.

«Saber quién está en mayor riesgo podría resultar en intervenciones específicas para procesar mejor la yuca o tratar de diversificar la dieta», dijo Eric Vilain, MD, Ph.D., director del Centro de Investigación en Medicina Genética del Children’s National. «Una intervención alternativa es modificar el microbioma para aumentar el nivel de protección. Sin embargo, esta es una tarea difícil que puede tener consecuencias no deseadas y otros efectos secundarios».

Los mecanismos biológicos exactos que subyacen a la susceptibilidad y la gravedad de la enfermedad de Konzo seguían siendo poco conocidos hasta ahora. Este es el primer estudio que arroja luz sobre el microbioma intestinal de las poblaciones que dependen de la yuca tóxica como su principal fuente de alimento.

La composición y función de la flora intestinal pueden afectar la susceptibilidad al konzo, una enfermedad neurológica causada por la yuca, un cultivo básico mundial
De izquierda a derecha: Vincent Kambale y Dr. Matthew Bramble. Aquí, el nitrógeno líquido se repone en el tanque que contiene muestras en ruta a Kinshasa desde Kahemba. Crédito: Brambel et al. Hospital Nacional de Niños, Nature Communications (2021).

«Si bien el microbioma intestinal no es la única causa de enfermedad dado que el medio ambiente y la desnutrición juegan un papel, es un modulador necesario», dijo Matthew S. Bramble, Ph.D., científico de planta de Children’s National. «En pocas palabras, sin los microbios intestinales, la linamarina y otros glucósidos cianogénicos supondrían poco o ningún riesgo para los seres humanos».

Para comprender la influencia de una subsistencia perjudicial en la flora intestinal y su relación con esta debilitante enfermedad neurológica multifactorial, los investigadores compararon los perfiles del microbioma intestinal en 180 niños de la República Democrática del Congo utilizando secuenciación metagenómica de escopeta. Este enfoque evalúa la diversidad bacteriana y detecta la abundancia de microbios y genes microbianos en varios entornos.

La composición y función de la flora intestinal pueden afectar la susceptibilidad al konzo, una enfermedad neurológica causada por la yuca, un cultivo básico mundial
Neerja Vashist está aprendiendo a hacer fufu. El fufu es un alimento tradicional elaborado con harina de mandioca, y la harina de mandioca utilizada en la elaboración del fufu aquí ha pasado por el método de humectación para eliminar aún más las toxinas de la harina de mandioca antes de su consumo. Crédito: Brambel et al. Hospital Nacional de Niños, Nature Communications (2021).

Las muestras se recolectaron en Kinshasa, una zona urbana con dieta diversificada y sin konzo; Masi-Manimba, un área rural con dieta predominante de yuca y baja prevalencia de konzo; y Kahemba, una región con una dieta predominante en yuca y alta prevalencia de konzo.

«Este estudio superó muchos desafíos de realizar investigaciones en entornos de bajos recursos «, dijo Desire Tshala-Katumbay, MD, MPH, Ph.D., FANA, coautora principal y científica experta del Institut National de Recherche Biomédicale en Kinshasa, República Democrática del Congo y profesor de neurología en la Universidad de Ciencias y Salud de Oregon. «Abrirá nuevas vías para prevenir el konzo, una enfermedad devastadora para muchos niños en el África subsahariana».

La composición y función de la flora intestinal pueden afectar la susceptibilidad al konzo, una enfermedad neurológica causada por la yuca, un cultivo básico mundial
De izquierda a derecha: Dr. Matthew Bramble, Vincent Kambale y Neerja Vashist. Aquí, el equipo está procesando muestras en el campo recolectadas de la cohorte de estudio antes de almacenarlas en nitrógeno líquido. Crédito: Brambel et al. Hospital Nacional de Niños, Nature Communications (2021).

Para los próximos pasos, los investigadores estudiarán pares de hermanos de las regiones de Kahemba propensas al konzo, donde solo un hermano está afectado por la enfermedad.

«Estudiar a los hermanos nos ayudará a controlar factores que no se pueden controlar de otra manera, como la preparación de la yuca en el hogar», dijo Neerja Vashist, Ph.D. candidato e investigador en prácticas en Children’s National. «En este trabajo, cada muestra tenía aproximadamente 5 millones de lecturas de ADN cada una, por lo que para nuestro seguimiento, planeamos aumentar eso a más de 40 millones de lecturas por muestra y el tamaño general de la cohorte del estudio. Este diseño de estudio nos permitirá confirmar que las tendencias que observamos se mantienen a mayor escala, al tiempo que mejoran nuestra capacidad para caracterizar de manera integral el microbioma intestinal «.



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