Análisis bioinformático longitudinal de la microbiota intestinal en pacientes con VIH virológicamente suprimidos

Abstract

Antecedentes: La microbiota intestinal es fundamental para la salud humana, y su disbiosis se ha vinculado a diversas enfermedades metabólicas e inflamatorias en la población general. En personas infectadas por el virus de inmunodeficiencia humana (VIH) se ha observado una alteración persistente de la microbiota. Sin embargo, la relación entre esta disbiosis y las comorbilidades no infecciosas asociadas a la infección por el VIH sigue sin estar completamente esclarecida. Objetivos: El objetivo general de este estudio fue caracterizar longitudinalmente la microbiota intestinal en PCVIH virológicamente suprimidas, evaluando su asociación con la progresión de la aterosclerosis subclínica, el cambio de peso corporal, y el tipo de tratamiento antirretroviral (TAR) recibido. Como objetivo específico, se desarrolló y aplicó un protocolo robusto de análisis bioinformático y estadístico adaptado a las preculiaridades de los datos del microbioma en estudios longitudinales. Metodología: Se diseñó un protocolo bioinformático y estadístico integral, orientado a maximizar la validez y reproducibilidad de los análisis. Este incluyó: Análisis descriptivo robusto: uso de medidas resistentes (medianas, percentiles) para variables continuas para minimizar el impacto de outliers. Modelado longitudinal avanzado: Aplicación de modelos lineales generalizados mixtos (GLMMs) para capturar la estructura de correlación entre visitas y sujetos. Tratamiento adecuado de datos composicionales: Implementación de transformaciones log-ratio para respetar la naturaleza relativa de los datos del microbioma. Análisis de diversidad microbiana: Evaluación de alfa diversidad (índices de riqueza, Shannon, Simpson) y beta diversidad mediante PERMANOVA, utilizando múltiples métricas de distancia (Bray-Curtis, Jaccard, Aitchison, UniFrac), visualizadas mediante análisis de coordenadas principales (PCoA). Abundancia diferencial: Empleo de ANCOM-BC2, una herramienta avanzada para identificar taxones diferenciales corrigiendo sesgos y manejando ceros excesivos. Control de sesgos en estudios observacionales: Aplicación de emparejamiento por índice de propensióncon caliper, simulando condiciones cuasi-experimentales. Resultados: Se identificaron dieferencias significativas en la composición de la microbiota intestinal asociadas con la progresión de la aterosclerosis subclínica (medida por el grosor íntima-media carotídeo, cIMT). Destacó un enriquecimiento en géneros como Agathobacter, Ruminococcus 2, Parasutterella y Bilophila, y una disminución de Prevotella 7 en participantes con progresión del cIMT. Se observaron asociaciones entre ciertos taxones bacterianos y el aumento de peso ≥10% en PCVIH. Los géneros Dialister y Tyzzerella_4 estuvieron enriquecidos en quienes ganaron peso significativamente, mientras que Phascolarctobacterium fue más abundante en quienes no presentaron un incremento relevante. En un subanálisis con umbral ≥5%, se enriqucimiento de Lactobacillus y reducciones en Desulfovibrio y Roseburia. También se observaron diferencias en la microbiota en función del TAR: las pautas de TAR basadas en inhibidores de la integrasa se asociaron con mayor abundancia relativa de Tyzzerella_4 y Lactobacillus en comparación con las basadas en inhibidores de la transcriptasa reversa no nucleósidos, lo que sugiere un posible papel de la microbiota en los efectos metabólicos de estos tratamientos. Conclusiones: La implementación de un protocolo metodológico robusto permitió identificar asociaciones consistentes entre la composición de la microbiota intestinal y determinadas comorbilidades en PCVIH. Los hallazgos sugieren que ciertos perfiles microbianos podrían contribuir a la progresión de la aterosclerosis subclínica y al aumento de peso en esta población. Además, apuntan a la posible influencia del tipo de TAR en la composición microbiana intestinal. Este estudio no solo aporta evidencia relevante sobre la interacción entre microbiota y comorbilidades en el contexto de la infección por el VIH, sino que también establece una base metodológica sólida para futuras investigaciones en este campo.