La investigación muestra que algunos organismos beneficiosos podrían desempeñar un papel clave en el tratamiento de la diabetes tipo 2
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Investigadores de la Universidad Estatal de Oregón han descubierto que algunos organismos en el microbioma intestinal desempeñan un papel clave en el tipo 2 diabetes, abriendo la puerta a posibles tratamientos probióticos para una enfermedad metabólica grave que afecta aproximadamente a uno de cada 10 estadounidenses.
«La diabetes tipo 2 es, de hecho, una pandemia mundial y se espera que la cantidad de diagnósticos siga aumentando durante la próxima década», dijo el colíder del estudio, Andrey Morgun, profesor asociado de ciencias farmacéuticas en la Facultad de Farmacia de la OSU. «La llamada ‘dieta occidental’ alta en grasas saturadas y azúcares refinados es uno de los factores principales. Pero las bacterias intestinales tienen un papel importante que desempeñar en la modulación de los efectos de la dieta».
Anteriormente conocido como adulto La diabetes de inicio rápido, la diabetes tipo 2 es una afección crónica que afecta la forma en que el cuerpo metaboliza la glucosa, un azúcar que es una fuente clave de energía. Para algunos pacientes, eso significa que su cuerpo resiste los efectos de la insulina, la hormona producida por el páncreas que abre la puerta para que el azúcar entre en las células. Otros pacientes no producen suficiente insulina para mantener los niveles normales de glucosa.
En cualquier caso, el azúcar se acumula en el torrente sanguíneo y, si no se trata, el efecto es el deterioro de muchos órganos principales, a veces hasta la discapacidad o la vida. grados amenazantes. Un factor de riesgo clave para la diabetes tipo 2 es el sobrepeso, a menudo como resultado de una dieta occidental en combinación con poca actividad física.
El microbioma intestinal humano presenta más de 10 billones de células microbianas de aproximadamente 1000 especies bacterianas diferentes . La disbiosis, o desequilibrio, en el microbioma se asocia comúnmente con efectos perjudiciales para la salud de una persona.
«Algunos estudios sugieren que la disbiosis es causada por cambios complejos que resultan de las interacciones de cientos de microbios diferentes», dijo Natalia Shulzhenko, profesor asociado de ciencias biomédicas en el Carlson College of Veterinary Medicine de la OSU y otro colíder del estudio. «Sin embargo, nuestro estudio y otros estudios sugieren que los miembros individuales de la comunidad microbiana, alterados por la dieta, podrían tener un impacto significativo en el huésped».
Shulzhenko y Morgun utilizaron un nuevo sistema basado en datos -enfoque biológico llamado análisis de red transkingdom para estudiar las interacciones huésped-microbio bajo una dieta occidental. Eso les permitió investigar si los miembros individuales de la microbiota desempeñaban un papel en los cambios metabólicos que la dieta induce en un huésped.
«El análisis apuntó a microbios específicos que potencialmente afectarían la forma en que una persona metaboliza la glucosa y los lípidos. «, dijo Morgún. «Aún más importante, nos permitió hacer inferencias sobre si esos efectos son dañinos o beneficiosos para el huésped. Y encontramos vínculos entre esos microbios y la obesidad».
Los científicos identificaron cuatro unidades taxonómicas operativas, o OTU, que parecían afectar el metabolismo de la glucosa; Las OTU son un medio para categorizar las bacterias según la similitud de la secuencia de genes.
Lactobacillus johnsonii, imagen SEM de Kathryn Cross, IFR
Las OTU identificadas corresponden a cuatro especies bacterianas: Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus gasseri, Romboutsia ilealis y Ruminococcus gnavus .
«Los dos primeros microbios se consideran ‘mejoradores’ potenciales del metabolismo de la glucosa, los otros dos ‘empeoradores’ potenciales», dijo Shulzhenko. «La indicación general es que los tipos individuales de microbios y/o sus interacciones, y no la disbiosis a nivel comunitario, son actores clave en la diabetes tipo 2».
Los investigadores alimentaron a los ratones con el equivalente a una dieta occidental y luego complementó la ingesta de los roedores con los microbios mejoradores y peores. Los Lactobacilli impulsaron la salud mitocondrial en el hígado, lo que significa mejoras en la forma en que el huésped metaboliza la glucosa y los lípidos, y los ratones que recibieron esos Lactobacilli también tuvieron un índice de masa grasa más bajo que los que recibieron solo una dieta occidental.
Comprobación de la resultados de ratones contra datos de un estudio anterior en humanos, los científicos encontraron correlaciones entre el índice de masa corporal humano y la abundancia de las cuatro bacterias. Más de los mejoradores significaba un mejor índice de masa corporal, más de los peores estaban conectados con un IMC menos saludable.
«Encontramos que R. ilealis está presente en más del 80 % de los pacientes obesos, lo que sugiere que el microbio podría ser un patógeno prevalente en las personas con sobrepeso», dijo Shulzhenko.
Un patógeno es un organismo que normalmente tiene una relación simbiótica con su huésped, pero puede convertirse en causante de enfermedades en determinadas circunstancias.
«En conjunto, nuestras observaciones respaldan lo que vimos en los ratones alimentados con dieta occidental», dijo. «Y al observar todos los metabolitos, encontramos algunos que explican una gran parte de los efectos probióticos causados por los tratamientos con Lactobacilli».
Lactobacillus es un género microbiano que contiene cientos de cepas bacterianas diferentes. Sus representantes son comunes entre los probióticos y se encuentran con frecuencia en muchos tipos de alimentos fermentados y productos lácteos fortificados con Lactobacillus, como el yogur.
«Nuestro estudio revela cepas probióticas potenciales para el tratamiento de la diabetes tipo 2 y la obesidad también como información sobre los mecanismos de su acción», dijo Morgun. «Eso significa una oportunidad para desarrollar terapias dirigidas en lugar de intentar restaurar la microbiota ‘saludable’ en general».
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Los probióticos pueden ayudar a controlar la obesidad infantil Más información: Nolan K. Newman et al. La respuesta del huésped a la colestiramina puede estar mediada por la microbiota intestinal, (2020). DOI: 10.1101/2020.12.08.416487
Richard R. Rodrigues et al, Las interacciones transkingdom entre los lactobacilos y las mitocondrias hepáticas atenúan la diabetes inducida por la dieta occidental, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-020-20313-x, dx.doi.org/10.1038/s41467-020-20313-x