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6.3: Estudio 2- Estudio pediátrico de EII con Athos Boudvaros

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    En algunas enfermedades como la Enfermedad Inflamatoria Intestinal (EII); si la enfermedad no es diagnosticada y monitoreada de cerca, los resultados pueden ser muy severos, como la extirpación del colon del paciente. Por otro lado, actualmente los métodos de diagnóstico más confiables existentes son muy invasivos (por ejemplo, colonoscopia). Un enfoque alternativo para el diagnóstico puede ser el análisis de abundancia de la muestra microbiana tomada del colon de los pacientes. Este estudio tiene como objetivo predecir el estado de enfermedad del sujeto a partir de abundancias bacterianas en muestras de heces tomadas del paciente.

    Se colectaron 105 muestras para este estudio entre los pacientes del Dr. Athos Boudvaros; algunos de ellos

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    Cortesía de Macmillan Publishers Limited. Usado con permiso.
    Fuente: David, Lawrence A. y Eric J. Alm. “Innovación Evolutiva Rápida durante una Expansión Genética Arcaica”. Naturaleza 469, núm. 7328 (2011): 93-96.

    Figura 6.2: Tasas de nacimiento de nuevos genes, duplicación, pérdida y transferencia horizontal de genes durante la expansión génica arcaica

    mostrando síntomas de EII y otras enfermedades diferentes (grupo control). En la Figura 6.3, cada bloque de fila representa un conjunto de grupos bacterianos a nivel taxonómico (nivel de filo en la parte superior y nivel de género en la parte inferior) y cada bloque de columna representa un grupo de pacientes diferente: pacientes control, enfermedad de Crohn (EC) y colitis ulcerosa (CU). El único biomarcador significativo fue E. Coli, que no se ve en pacientes control y EC sino en aproximadamente un tercio de los pacientes con CU. No parece haber otro grupo bacteriano único que dé una clasificación significativa entre los grupos de pacientes a partir de estas medidas de abundancia.

    Dado que la abundancia de E. Coli no es un biomarcador bacteriano simple, su uso como herramienta diagnóstica produciría una clasificación de baja precisión. Por otro lado, podemos tomar la distribución de abundancia del grupo bacteriano completo y alimentarlos en un bosque aleatorio y estimar la precisión de validación cruzada. Después de que se empleó el método de clasificación, fue capaz de decir con 90% de precisión si el paciente está enfermo o no. Esto sugiere que es un método competitivo con respecto a otros enfoques diagnósticos no invasivos que generalmente son altamente específicos pero no lo suficientemente sensibles.

    Una diferencia clave entre los grupos control y los grupos de enfermedades es la disminución de la diversidad del ecosistema. Esto sugiere que el estado de la enfermedad no está controlado por un solo germen sino por la robustez general y la resiliencia del ecosistema. Cuando la diversidad en el ecosistema disminuye, el paciente puede comenzar a mostrar síntomas de enfermedad.


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