4. CEU Escuela Internacional de Doctorado (CEINDO)

Las alergias alimentarias son cada vez más prevalentes y de mayor gravedad, y la alergia a las proteínas de la leche de vaca (APLV) es una de las más importantes en lactantes. Varios estudios han sugerido que desequilibrios en la microbiota intestinal, posiblemente influenciados por la microbiota materna, juegan un papel importante en el desarrollo de APLV. La metabolómica ofrece un enfoque prometedor, ya que examina los cambios metabólicos en patologías como las alergias alimentarias. La metabolómica fecal, en concreto, es ideal para estudiar la microbiota intestinal en la APLV. Con este objetivo, se recogieron muestras fecales de lactantes con APLV, sus madres y sus abuelas, y se compararon con los respectivos grupos control. Se recogieron cuestionarios detallados para recabar información sobre variables como la dieta, el modo de nacimiento, el uso de antibióticos y los antecedentes alérgicos. El análisis metabolómico se llevó a cabo en la cohorte final de 200 muestras mediante cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas con analizador de cuadrupolo-tiempo de vuelo (GC-QTOF-MS) y electroforesis capilar con inyección multisegmento acoplada a TOF-MS (MSI-CE-TOF-MS). Con todos estos datos, la tesis se dividió en dos capítulos: el Capítulo 1 presenta la integración de los datos de metabolómica fecal y metagenómica (incluyendo secuenciación del gen 16S rRNA y shotgun) en una prueba de concepto donde se compararon los tres grupos de edad, mientras que en el Capítulo 2 se presentan las diferencias en el metaboloma fecal de los lactantes debidas a la APLV, la dieta y el modo de nacimiento. En conjunto, esta tesis aporta información valiosa sobre el desarrollo del microbioma y los metabolitos asociados a lo largo de la vida. Se necesitan más estudios para arrojar más luz sobre la interacción entre la microbiota y el desarrollo de la APLV, especialmente estudios con fenotipos más graves y el seguimiento de varios puntos temporales de recogida de muestras.

El asma puede presentar múltiples fenotipos, como el asma alérgico o no alérgico. Su tratamiento es complejo, existiendo pacientes graves que no responden a las medicaciones actualmente disponibles, sufren exacerbaciones frecuentes y presentan comorbilidades como la poliposis nasosinusal. La estratificación de pacientes mediante el uso de biomarcadores permitiría mejorar el tratamiento y descubrir nuevas dianas terapéuticas. Para identificar biomarcadores de estratificación por gravedad, se estudiaron pacientes asmáticos alérgicos estratificados por gravedad utilizando metabolómica y proteómica. Los pacientes con asma grave no controlado presentaron una activación característica de las rutas del ácido araquidónico, la fosfolipasa A2, y la respuesta Th2. Además, para evaluar la contribución del fenotipo alérgico al asma, se realizó un análisis metabolómico de pacientes graves no controlados con y sin alergia. Los pacientes asmáticos alérgicos mostraron una activación de la ruta de la fosfolipasa A2 y una alteración en el perfil de ácidos biliares. Por último, para conocer el papel sistémico y local de la alergia en la poliposis nasal, se estudiaron pacientes con poliposis con y sin alergia utilizando metabolómica de suero y tejido y análisis histológicos. Los pacientes alérgicos presentaron niveles reducidos de lisofosfolípidos, bilirrubina y cortisol; y un mayor número de eosinófilos en sus pólipos.

La alergia es una enfermedad crónica en la que el sistema inmune reacciona de una manera desmesurada contra una sustancia externa del ambiente. A pesar de que recientemente se han hecho muchos descubrimientos en la fisiopatología alérgica, los mecanismos moleculares que la controlan no son del todo conocidos. Previamente descubrimos que pacientes alérgicos graves presentaban manifestaciones clínicas no descritas con anterioridad incluyendo un extenso remodelado en la mucosa oral y cambios metabólicos a nivel sistémico que implicaban a los linfocitos T. Debido a ello, hipotetizamos que los cambios observado en la mucosa y el metabolismo en pacientes alérgicos graves no solo están asociados con la fisiopatología alérgica si no que dictan la respuesta alérgica. Para comprobarlo, primero analizamos si los cambios en la barrera epitelial respiratoria tienen asociados cambios metabólicos a su vez que puedan ser utilizados potencialmente como biomarcadores de su estado. Además, comprobamos si los cambios metabólicos sistémicos observados previamente tienen algún efecto sobre la función de los linfocitos T y el desarrollo de la enfermedad. En esta tesis se concluyó que los cambios metabólicos en mucosa respiratoria y células T puedan están estrechamente relacionados en la patofisiología alérgica.