Resumen
El uso temprano de antibióticos afecta el desarrollo de la microbiota intestinal infantil y contribuye a la aparición de resistencias antimicrobianas, con implicaciones para la salud global. El resistoma intestinal ¿conjunto de genes de resistencia a antibióticos (ARGs) presentes en la microbiota¿ se establece durante esta etapa crítica y está influenciado por la transmisión materna, factores ambientales y la dieta. Esta tesis doctoral busca caracterizar la evolución del resistoma intestinal infantil durante el primer año de vida, identificar factores que modulan su configuración y explorar el papel de la lactancia materna y los oligosacáridos de la leche humana (HMOs) como estrategia natural para limitar la propagación de ARGs.
Los participantes de este estudio formaron parte de una cohorte longitudinal más amplia, llevada a cabo en la región mediterránea entre 2015 y 2019. En esta tesis se utilizaron muestras fecales de parejas madre-lactante, recolectadas desde los 7 días hasta el primer año de vida, así como muestras de leche materna. Para evaluar la composición microbiana en cada momento, se aplicaron tecnologías de secuenciación de nueva generación dirigidas a la región V3-V4 del gen 16S rRNA, así como metagenómica shotgun. Métodos dependientes e independientes de cultivo fueron empleados para estudiar el resistoma. Además, se aplicaron aislamientos en medios selectivos y cinética de crecimiento bacteriano para analizar cepas específicas bajo condiciones definidas.
Se observó un aumento progresivo en la diversidad y abundancia de ARGs durante el primer año de vida, especialmente aquellos asociados a tetraciclinas, aminoglucósidos, betalactámicos y macrólidos, mientras que los elementos genéticos móviles (MGEs) disminuyeron con el tiempo. Los nacidos por cesárea o alimentados con fórmula infantil mostraron perfiles de resistencia más amplios. Se identificó una relación inversa entre la abundancia del género Bifidobacterium y la carga total de ARGs en lactantes, lo que sugiere un papel protector de este género frente a cepas resistentes.
Además, un análisis metagenómico durante el primer año de vida confirmó que la lactancia materna favorece perfiles microbianos más estables y con menor carga de ARGs, incluso en casos de cesárea o exposición perinatal a antibióticos. También se evaluó cómo la composición individual de los HMOs influye en el resistoma infantil, observándose que los perfiles de madres secretoras reducen la carga de ARGs en lactantes nacidos por cesárea.
Por último, se estudió la capacidad de cepas bacterianas del entorno materno-infantil para degradar HMOs y sus perfiles de resistencia. Se aislaron bifidobacterias y lactobacilos de muestras fecales y de leche humana, analizándose mediante secuenciación genómica, ensayos con HMOs y pruebas de susceptibilidad a antibióticos. Bifidobacterium bifidum y B. longum subsp. infantis mostraron alta capacidad de utilización de HMOs y baja resistencia, mientras que B. animalis subsp. lactis fue resistente a múltiples antibióticos sin capacidad para degradar HMOs. Esto resalta la importancia de la lactancia materna para favorecer bacterias beneficiosas con baja resistencia y subraya su vulnerabilidad a la exposición a antibióticos.
En conjunto, esta tesis amplía el conocimiento sobre el resistoma intestinal infantil y evidencia la influencia de factores perinatales, ambientales y nutricionales en su desarrollo. Los hallazgos refuerzan la necesidad de promover la lactancia materna, reducir el uso innecesario de antibióticos en el periodo perinatal y considerar el monitoreo del resistoma como estrategia de salud pública.
