Estudio identifica el ‘talón de Aquiles’ de una bacteria relacionada con la enfermedad de Crohn
Crédito: CC0 Public Domain
El descubrimiento de un «talón de Aquiles» en un tipo de bacteria intestinal que causa inflamación intestinal en pacientes con enfermedad de Crohn podría conducir a más terapias dirigidas para las enfermedades difíciles de tratar, según investigadores de Weill Cornell Medicine y NewYork-Presbyterian.
En un estudio publicado el 3 de febrero en Cell Host and Microbe, los investigadores demostraron que los pacientes con enfermedad de Crohn tienen una sobreabundancia de un tipo de bacteria intestinal llamada Escherichia coli adherente invasiva (AIEC), que promueve la inflamación en el intestino. Sus experimentos revelaron que un metabolito producido por la bacteria interactúa con las células del sistema inmunitario en el revestimiento del intestino, lo que desencadena la inflamación. Interferir con este proceso, ya sea reduciendo el suministro de alimentos de la bacteria o eliminando una enzima clave en el proceso, alivió la inflamación intestinal en un modelo de ratón con enfermedad de Crohn.
«El estudio revela un punto débil terapéuticamente objetivo en la bacteria ”, dijo el autor principal, el Dr. Randy Longman, profesor asociado de medicina en la División de Gastroenterología y Hepatología y director del Centro Jill Roberts para Enfermedad Inflamatoria Intestinal en Weill Cornell Medicine y NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center.
Para encontrar este «talón de Aquiles», el Dr. Longman y sus colegas, incluidos los Dres. Ellen Scherl y Chun-Jun Guo en Weill Cornell Medicine y los colaboradores Dr. Gretchen Diehl en Memorial Sloan Kettering y Dr. Kenneth Simpson en el campus de Ithaca de Cornell, se enfocaron en un proceso que utiliza la bacteria AIEC para convertir un subproducto de la fermentación de azúcar en el intestino para crecer . Específicamente, el AIEC usa 1,2-propanodiol, un subproducto de la descomposición de un tipo de azúcar llamado fucosa que se encuentra en el revestimiento de los intestinos. Cuando el AIEC convierte el 1,2-propanodiol, produce propionato, que según el estudio interactúa con un tipo de célula del sistema inmunitario llamada fagocitos mononucleares que también se encuentran en el revestimiento del intestino. Esto desencadena una cascada de inflamación.
Luego, los investigadores diseñaron genéticamente bacterias AIEC para que carecieran de una enzima clave en este proceso llamada propanodiol deshidratasa. Sin propanodiol deshidratasa, las bacterias no desencadenan una cascada de inflamación en un modelo de ratón con enfermedad de Crohn. Reducir el suministro disponible de fucosa en el intestino del animal también redujo la inflamación.
«Cambiar una ruta metabólica en un tipo de bacteria puede tener un gran impacto en la inflamación intestinal», dijo el coautor principal del estudio, el Dr. Monica Viladomiu, asociada postdoctoral en medicina en la División de Gastroenterología y Hepatología y en el Instituto Jill Roberts para la Investigación de la Enfermedad Inflamatoria Intestinal en Weill Cornell Medicine. Maeva Metz, candidata a doctorado de la Facultad de Ciencias Médicas de Weill Cornell Medicine Graduate School en el laboratorio del Dr. Longman, también es coautora principal.
El descubrimiento podría conducir a mejores tratamientos para la enfermedad de Crohn, un tipo de intestino inflamatorio enfermedad que afecta a más de 4 millones de personas en todo el mundo. Actualmente, los pacientes con la enfermedad de Crohn a menudo se tratan con antibióticos, que pueden matar tanto las bacterias beneficiosas como las dañinas y causar efectos secundarios no deseados. Pero los tratamientos que se dirigen precisamente a la cascada inflamatoria descubierta por el Dr. Longman y sus colegas podrían ayudar a reducir la inflamación y preservar las bacterias beneficiosas.
«Si podemos desarrollar fármacos de molécula pequeña que inhiban la propanodiol deshidratasa o utilizar modificaciones en la dieta para reducir la disponibilidad de fucosa, es posible que podamos reducir la inflamación intestinal en pacientes con la enfermedad de Crohn con menos efectos secundarios», dijo el Dr. Longman, quien también es miembro del Instituto Jill Roberts para la Investigación de la Enfermedad Inflamatoria Intestinal.
Uno de los próximos pasos para el equipo será probar posibles tratamientos. También planean estudiar el papel potencial de una enzima llamada fucosiltransferasa 2 en la protección del intestino contra esta cascada inflamatoria. El Dr. Longman explicó que muchos pacientes con la enfermedad de Crohn tienen mutaciones en el gen que codifica esta enzima, lo que la vuelve no funcional.
«Desde una perspectiva clínica, eso es interesante porque puede ayudarnos a estratificar a las personas para quienes una intervención u otro quizás más útil», dijo el Dr. Longman.
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La investigación descubre bacterias que relacionan la enfermedad de Crohn con la artritis Más información: Monica Viladomiu et al. El metabolismo adherente-invasivo de E. coli de propanodiol en la enfermedad de Crohn regula los fagocitos para impulsar la inflamación intestinal, Cell Host & Microbio (2021). DOI: 10.1016/j.chom.2021.01.002 Información de la revista: Cell Host and Microbe , Cell Host & Microbe
Proporcionado por Weill Cornell Medical College Cita: Estudio identifica el ‘talón de Aquiles’ de bacterias vinculadas a la enfermedad de Crohn (6 de febrero de 2021) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-02-achilles-heel-bacteria-linked-crohn.html Este documento es sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.