1. Investigación

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.

The role of the microbiome in the molecular mechanisms underlying allergy has become highly relevant in recent years. Studies are increasingly suggesting that altered composition of the microbiota, or dysbiosis, may result in local and systemic alteration of the immune response to specific allergens. In this regard, a link has been established between lung microbiota and respiratory allergy, between skin microbiota and atopic dermatitis, and between gut microbiota and food allergy. The composition of the human microbiota is dynamic and depends on host-associated factors such as diet, diseases, and lifestyle. Omics are the techniques of choice for the analysis and understanding of the microbiota. Microbiota analysis techniques have advanced considerably in recent decades, and the need for multiple approaches to explore and comprehend multifactorial diseases, including allergy, has increased. Thus, more and more studies are proposing mechanisms for intervention in the microbiota. In this review, we present the latest advances with respect to the human microbiota in the literature, focusing on the intestinal, cutaneous, and respiratory microbiota. We discuss the relationship between the microbiome and the immune system, with emphasis on allergic diseases. Finally, we discuss the main technologies for the study of the microbiome and interventions targeting the microbiota for prevention of allergy.

Cow’s milk allergy (CMA) is one of the most prevalent food allergies in children. Several studies have demonstrated that gut microbiota influences the acquisition of oral tolerance to food antigens at initial stages of life. Changes in the gut microbiota composition and/or functionality (i.e., dysbiosis) have been linked to inadequate immune system regulation and the emergence of pathologies. Moreover, omic sciences have become an essential tool for the analysis of the gut microbiota. On the other hand, the use of fecal biomarkers for the diagnosis of CMA has recently been reviewed, with fecal calprotectin, -1 antitrypsin, and lactoferrin being the most relevant. This study aimed at evaluating functional changes in the gut microbiota in the feces of cow’s milk allergic infants (AI) compared to control infants (CI) by metagenomic shotgun sequencing and at correlating these findings with the levels of fecal biomarkers ( -1 antitrypsin, lactoferrin, and calprotectin) by an integrative approach. We have observed differences between AI and CI groups in terms of fecal protein levels and metagenomic analysis. Our findings suggest that AI have altered glycerophospholipid metabolism as well as higher levels of lactoferrin and calprotectin that could be explained by their allergic status.