Microbiota nasofaríngea en niños con enfermedad neumocócica invasiva, infección respiratoria banal y niños sanos: caracterización, factores moduladores y valor diagnóstico diferencial

Abstract

[spa] INTRODUCCIÓN: Streptococcus pneumoniae es una bacteria que coloniza de forma asintomática la nasofaringe de niños sanos. Sin embargo, en un número reducido de casos es capaz de invadir territorio normalmente estéril y causar enfermedad neumocócica invasiva (ENI). Se han descrito algunos factores relacionados con el patógeno, el huésped o el ambiente implicados en esta susceptibilidad diferencial a la ENI. En los últimos años, además, se ha observado que la microbiota nasofaríngea juega un papel importante en múltiples enfermedades humanas y que tiene un elevado potencial como herramienta de prevención y diagnóstica. No obstante, se sabe poco sobre la relación de la microbiota nasofaríngea con la ENI y con factores implicados en la prevención y el tratamiento de esta enfermedad. HIPÓTESIS: La microbiota nasofaríngea podría estar relacionada con el estado de salud respiratoria en población pediátrica. Específicamente, podría existir una composición de microbiota nasofaríngea diferencial asociada a la transición de S. pneumoniae como estado de portador a causar ENI. Estas diferencias podrían ser de utilidad para el diagnóstico de la enfermedad en muestra nasofaríngea. Factores relacionados con la prevención y el tratamiento de la ENI, como la lactancia materna, la vacunación neumocócica o los antibióticos, también podrían ser moduladores importantes de la composición de microbiota nasofaríngea en la infancia. OBJETIVOS: Caracterizar y comparar la microbiota nasofaríngea de niños con ENI, niños con infección respiratoria viral banal y niños sanos, y valorar la utilidad de ésta para el diagnóstico de ENI. Describir la composición de microbiota nasofaríngea en función de la duración de la lactancia materna, el estado de vacunación neumocócica y el grado de exposición a antibióticos utilizados para el tratamiento de la ENI en niños hospitalizados. MÉTODOS: Se realizaron tres estudios observacionales (dos estudios caso-control y un estudio transversal) en los que se reclutaron niños menores de dieciocho años con distintos estados de salud respiratoria. En el primer estudio caso-control se incluyeron niños con ENI confirmada microbiológicamente y niños sanos reclutados en cinco hospitales de Cataluña entre 2014-2015. En el segundo estudio caso-control, realizado exclusivamente en Hospital Sant Joan de Déu (HSJD) en el período 2014-2018, se incluyeron niños con ENI no expuestos a antibióticos (¿24 horas) y se parearon con dos grupos de controles: niños sanos y niños con infección viral banal en el tracto respiratorio superior. En el tercer estudio se incluyeron todos los casos de ENI confirmados y atendidos en HSJD entre 2014-2018, independientemente de su exposición antibiótica. Se recogió una muestra de nasofaringe de cada sujeto y se realizó la secuenciación del gen ARNr 16S y estudios moleculares específicos (detección y cuantificación de ADN de neumococo, tipado capsular de S. pneumoniae y array molecular de dieciséis virus respiratorios). Se recogieron datos epidemiológicos y clínicos, incluyendo la duración de la lactancia materna, el estado de vacunación y la exposición a antibióticos antes de la recogida de la muestra. PRINCIPALES RESULTADOS: En la presente tesis se ha identificado una composición de microbiota nasofaríngea significativamente distinta en función del estado de salud respiratoria del individuo. En los niños sanos se identificó una microbiota nasofaríngea rica y diversa, con mayor abundancia de especies comensales como Dolosigranulum pigrum, Moraxella lincolnii y Corynebacterium spp. En el otro extremo se identificó una microbiota asociada a la ENI con muy poca riqueza y diversidad. La microbiota nasofaríngea asociada a esta enfermedad también se caracterizó por una mayor abundancia del género Streptococcus, mayores tasas de portadores y carga de S. pneumoniae en nasofaringe (frecuentemente serotipos invasivos y cubiertos por la vacuna neumocócica conjugada 13-valente), una menor abundancia de bacterias comensales y una mayor proporción de infección viral en comparación con niños sanos. El perfil de microbiota nasofaríngea asociado a los niños con infección viral banal se caracterizó por niveles intermedios de riqueza y diversidad entre ambos grupos de sujetos, los casos de ENI y los niños sanos, así como también abundancia intermedia de D. pigrum y otras bacterias. Estas diferencias detectadas en la microbiota nasofaríngea de acuerdo al estado de salud respiratoria permitieron clasificar con elevada precisión los casos de ENI y diferenciarlos de los controles. Por otro lado, tanto una duración de la lactancia materna ¿6 meses como la vacunación y el tratamiento antibiótico para la ENI tuvieron un efecto significativo en la composición de microbiota nasofaríngea en niños. Estos dos últimos factores se relacionaron con una mayor abundancia en nasofaringe de bacterias típicas de la cavidad oral. El uso de antibiótico más de 72 horas se asoció con una mayor abundancia de estreptococos del grupo viridans y de Staphylococcus, Acinetobacter y Pseudomonas. CONCLUSIONES: En los pacientes con ENI se produce una disbiosis de la microbiota nasofaríngea caracterizada por el aumento de S. pneumoniae y la reducción de bacterias comensales. Estas perturbaciones tienen valor diagnóstico para diferenciar los casos de ENI de controles sanos y niños con infección respiratoria viral. La microbiota nasofaríngea en población pediátrica está, además, fuertemente influenciada por la lactancia materna, la vacunación neumocócica y la toma de antibióticos. Además, los resultados sugieren que la vacunación, y especialmente la toma de antibióticos, dejan un vacío en el nicho ecológico de la nasofaringe que es reemplazado de forma rápida por bacterias típicas de la cavidad oral, y en el caso de los antibióticos, también por bacterias estreptocócicas del grupo viridans y bacterias implicadas en infecciones relacionadas con la asistencia sanitaria.