Éstos corresponden a una cantidad menor de una centésima parte del 1 por ciento de los microorganismos que viven en el colon, pero las bacterias y arqueas que absorben el hidrógeno son fundamentales para la salud del colon. En un nuevo estudio, los investigadores echan un primer vistazo a estos microorganismos hidrogenotróficos, cartografiando en dónde viven y cómo son de abundantes en las diferentes zonas del intestino grueso.
Estos hallazgos se han publicado en la International Society for Microbial Ecology Journal.
Este es el primer estudio en el que se muestrean estos microorganismos, ó cualquier otro, en lugares específicos en el colon, dijo Rex Gaskins, profesor de la University of Illinois animal sciences y del Institute for Genomic Biology, quien dirigió la investigación con el Doctor Eugene Greenberg gastroenterólogo de la Carle Foundation. Estos microorganismos son particularmente difíciles de obtener debido a que habitan en una gruesa capa de mucosa protectora la cual recubre el colon. En los estudios previos sólo se observaban los microorganismos obtenidos en las heces, dijo Gaskins.
“Con los métodos antiguos, a menudo los taxones menos abundantes no se detectaban”, dijo. “Poco se sabe acerca de su ecología, o la medida en la que la mucosa está colonizada y qué tipo de variación existe”.
Este es también el primer estudio en el que se compara la diversidad y la abundancia de los microorganismos que colonizan a muchas personas sanas, en este caso a 25, dijo.
Los científicos han sabido desde hace décadas que varias especies de microorganismos que habitan en el colon colaboran en la fermentación de comida que ha quedado sin digerir y degradar y eliminar los subproductos de la fermentación. MP Bryant, el cual era profesor de ciencia veterinaria en Illinois, descubrió la primera relación simbiótica entre el intestino y los microorganismos basada en el hidrógeno, por la década de los 60.
Las interrupciones en el ecosistema del colon puede tener unas implicaciones profundas para la salud humana, dijo Greenberg. Aunque hay un componente genético, aún así, las evidencias sugieren que las enfermedades inflamatorias intestinales, entre las que se incluyen la enfermedad de Crohn y la colitis ulcerosa, surgen en respuesta a un desequilibrio microbiano, dijo. Un estudio dirigido por Gaskins en el año 2006 ha demostrado por primera vez que el sulfuro de hidrógeno, un subproducto importante de la fermentación bacteriana en el intestino es genotóxico, es decir, causa daños en el ADN, lo que puede conducir a desarrollar cáncer de colon.
“Cada vez estamos más y más cerca de descubrir el origen microbiano de muchas enfermedades”, dijo Greenberg.
Para obtener una mejor imagen de los microorganismos en la mucosa del colon, los investigadores analizaron biopsias obtenidas de sujetos sanos durante exámenes colonoscópicos rutinarios. Han muestreado la zona ascendente y descendente del colon, así como en el recto, luego buscaron genes que contribuyan en las diferentes vías metabólicas por las que se consume hidrógeno.
Los investigadores encontraron que todos los sujetos analizados tienen tres importantes clases de microorganismos consumidores de hidrógeno: metanógenos, los cuales convierten el hidrógeno en metano; acetógenos, los cuales producen ácido acético a partir de dióxido de carbono e hidrógeno; por último bacterias reductoras de sulfato, las cuales producen sulfuro de hidrógeno.
Los metanógenos son aproximadamente la mitad de los microorganismos que se ven en la región del colon y éstos se hacen más abundantes a medida que se avanza hacia el recto, dijo Franck Carbonero, autor del estudio y miembro del Laboratory of Mucosal Biology.
Las bacterias reductoras de sulfato (siglas en inglés SRB) crecen en presencia de sulfato, el cual es un subproducto de comer comidas tales como carne, leche ó huevos; los cuales tienen altos niveles de aminoácidos que contienen grupos sulfuro.
Las SRB generalmente son mayoría con respecto a las bacterias acetógenas en el colon derecho, dice Carbonero, sin embargo, en el colon izquierdo y en el recto son más abundantes las bacterias acetógenas que las bacterias reductoras de sulfato.
Los investigadores encontraron variaciones entre los sujetos del estudio, sobre todo en la abundancia de las tres clases de microorganismos en los diferentes lugares de biopsia. El equipo hizo un sorprendente descubrimiento cuando analizaron las biopsias tomadas a una distancia menor de un centímetro entre ellas: la diversidad microbiana puede ocurrir incluso a esta pequeña escala.
“Estos datos indican que si te pones a la escala de estos microorganismos se ganan la vida, tal vez no sea todo lo mismo”, dijo Gaskins. “No hemos comenzado a pensar todavía en la escala espacial”.
Este hallazgo es importante porque muchas enfermedades tienden a originarse en zonas muy específicas del colon, dijo Greenberg. La colitis ulcerosa se inicia en el recto y luego continúa hacia atrás en el tubo digestivo. “Cuando uno ve la enfermedad de Crohn, uno ve el área de desarrollo de la enfermedad, esto es normal y luego observas otra área de desarrollo. Y si se realiza una cirugía y se elimina el área afectada por la enfermedad, la enfermedad casi siempre reaparece en el mismo punto en donde se extrajo quirúrgicamente posiblemente esto se deba, creemos, que esta zona se resiembra con los microbios que había antes”.
Estudios futuros examinarán el papel de los microorganismos hidrogenotróficos en el estreñimiento y analizarán cómo la dieta influye en la composición y abundancia de los microorganismos en el colon, señalaron los investigadores.
Esta investigación fue financiada por la Carle Foundation y el Carle Hospital-University del Illinois Translational Research Program.
Fuente: Science Daily
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