Los cambios en la microbiota bacteriana del intestino inducidos
por la dieta pueden alterar la susceptibilidad padecer enfermedades óseas
autoinmunes, al modificar la respuesta inmune, según han reportado los
científicos del St. Jude Children’s Research Hospital. Los hallazgos han sido
recientemente publicados en la revista Nature.
La investigación proporciona una idea de cómo los millones
de bacterias y otros microorganismos que viven en el sistema gastrointestinal
afectan la salud. Los microorganismos forman el microbioma intestinal, un
ecosistema diverso en constante evolución que ayuda a la digestión y ayuda a “educar”
a las células de nuestro sistema inmunitario que protegen contra las
infecciones. La creciente evidencia sugiere que los cambios en la composición
de este microbioma pueden contribuir al desarrollo de enfermedades que van
desde el cáncer hasta enfermedades inflamatorias crónicas, como la esclerosis
múltiple. Los mecanismos implicados, sin embargo, aún son desconocidos.
"Estos resultados son emocionantes porque ayudan a
explicar cómo los factores ambientales como la dieta pueden influir en la
susceptibilidad a padecer enfermedades autoinflamatorias", dijo el autor
del estudio, el Doctor Thirumala-Devi Kanneganti, miembro del Departamento de
Inmunología del Hospital St. Jude. "Mientras que varias líneas de
evidencia han sugerido que la dieta puede afectar la enfermedad humana, el
mecanismo molecular involucrado era desconocido hasta la fecha. Nuestros
resultados demuestran que la dieta puede influir en el desarrollo de trastornos
del sistema inmune, al alterar el microbioma gastrointestinal, sugiriendo que
el microbioma gastrointestinal desempeña un papel en la regulación inmune".
El estudio se realizó en un modelo de ratón de la enfermedad
inflamatoria del hueso que se desarrolla durante la infancia. Estos ratones
tienen una mutación en el gen Pstpip2 que conduce al desarrollo de
osteomielitis en una etapa temprana de la vida.
Los investigadores mostraron que el cambio de la composición
nutricional de las dietas de los animales llevó a aumentos y disminuciones
marcados de ciertas bacterias intestinales. Entre las bacterias afectadas se
encuentran las del género Prevotella, que previamente se han relacionado con el
desarrollo de la osteomielitis, la artritis, la enfermedad periodontal y otros
trastornos inflamatorios en seres humanos.
Una dieta que limita el crecimiento intestinal Prevotella
también protegió a los ratones del desarrollo de la osteomielitis. La misma
dieta se asoció con la producción reducida de la molécula inmune denominada
interleucina-1 beta (IL-1 beta) que promueve la inflamación. Trabajos anteriores
del laboratorio de Kanneganti demostraron que la IL-1 beta incrementó el
desarrollo de osteomielitis en este modelo animal. En este estudio, los
investigadores informaron que los cambios dietéticos afectaron al suministro de
IL-1 beta en las células inmunes denominadas neutrófilos.
Para confirmar la conexión entre el microbioma intestinal y la
osteomielitis, los investigadores trataron a ratones que fueron alimentados con
la dieta que promueven la enfermedad con un cóctel de antibióticos de amplio
espectro. Tras este tratamiento, se redujeron los niveles de bacterias del género
Prevotella y los niveles de IL-1 beta en el intestino; y un menor número de
ratones desarrollaron osteomielitis.
En una serie de experimentos con probióticos, los
investigadores demostraron que el trasplante de la microbiota intestinal de
ratones sanos protegió del desarrollo de la osteomielitis al modelo animal
mutante. Los probióticos son bacterias y otros microorganismos presentes en
nuestro tracto gastrointestinal, que nos aportan un beneficio para la salud
demostrado previamente. "Los resultados sugieren que los probióticos
pueden proporcionar un método más específico para la supresión de la producción
de IL-1 beta y proteger contra las enfermedades autoinflamatorias", dijo
el primer autor del trabajo, el doctor John Lukens, un becario postdoctoral del
Hospital.
La investigación también proporcionó detalles clave acerca
de IL-1 beta y la regulación de los neutrófilos, que son parte de la primera
línea de defensa del cuerpo. Los investigadores identificaron a las dos enzimas
capaces de convertir la molécula de IL-1 beta de su forma inactiva a su forma pro-inflamatoria.
Estas enzimas son la caspasa 1 y 8. La inactivación de estas dos enzimas conduce
a una disminución dramática en la IL-1 beta en los ratones susceptibles y los
protege del desarrollo de la osteomielitis.
Fuente: ScienceDaily
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