Obesidad a través de trasplantes de microbios
Escherichia coliWIKIPEDIAPrasgos físicos como la obesidad y la delgadez pueden ser “transmitidos” a los ratones, mediante la inoculación de microbios intestinales humanos en los roedores. Un equipo de científicos dirigido por Jeffrey Gordon de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis descubrió que los ratones libres de gérmenes aumentaron de peso cuando se les trasplantaron microbios intestinales de una persona obesa, pero no los de una persona delgada.
El equipo también demostró que un “lean” comunidad microbiana podría infiltrarse y desplazar a un “obeso” uno, evitando que los ratones aumentaran de peso mientras tuvieran una dieta saludable. Los resultados se publicaron hoy (5 de septiembre) en Science.
Gordon enfatizó que hay muchas causas de la obesidad más allá de los microbios. Aún así, dijo que estudios como estos «ofrecen una prueba de principio para mejorar las enfermedades». Al comprender cómo interactúan los microbios y los alimentos para influir en la salud humana, los investigadores pueden diseñar probióticos efectivos que puedan…
El intestino humano alberga decenas de billones de microbios, que desempeñan un papel crucial en la descomposición bajar los alimentos e influir en la salud. El grupo de Gordon y otros ahora han demostrado que las personas obesas y delgadas difieren en sus comunidades microbianas. Apenas la semana pasada, el consorcio MetaHIT mostró que una cuarta parte de los daneses estudiados tenían un número muy bajo de genes bacterianos en su estado empobrecido de gutan que se correlacionaba con mayores riesgos tanto de obesidad como de enfermedades metabólicas.
Sin embargo, descriptivo estudios como estos no pueden decir a los científicos si tales diferencias microbianas son la causa de la obesidad o una consecuencia de ella. Se están haciendo muchas correlaciones entre las configuraciones de la comunidad de microbios y los estados de enfermedad, pero no sabemos si son casuales o causales, dijo Gordon. Al utilizar ratones libres de gérmenes como laboratorios vivientes, Gordon y sus colegas pretenden comenzar a ir más allá de la descripción cuidadosa hacia las pruebas directas de función, agregó.
Es extremadamente emocionante y poderoso pasar de estudios descriptivos en humanos a estudios mecanicistas en ratones, dijo Oluf Pedersen, un endocrinólogo que participó en los estudios MetaHIT. Eso está bellamente ilustrado en este artículo.
Vanessa Ridaura, estudiante graduada del laboratorio de Gordon, inoculó a los ratones libres de gérmenes con microbios intestinales de cuatro pares de gemelas, cada una de las cuales era obesa y la otra tenía un peso saludable. . Los ratones que recibieron los microbios humanos obesos ganaron más grasa corporal, aumentaron de peso y mostraron signos moleculares más fuertes de problemas metabólicos.
Una vez que los microbios trasplantados se habían arraigado en sus intestinos, pero antes de que sus cuerpos comenzaran para cambiar, Ridaura alojó juntos a los dos grupos de ratones. Los ratones se comen regularmente las heces de los demás, por lo que estos compañeros de jaula introdujeron inadvertidamente los microbios de sus vecinos en sus propias comunidades intestinales. Gordon llamó a esto la Batalla de la Microbiota.
Estos experimentos de alojamiento compartido impidieron que los ratones con microbios obesos aumentaran de peso o desarrollaran problemas metabólicos, mientras que aquellos con microbios delgados mantuvieron un peso saludable.
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Gordon explica que las comunidades de microbios obesos, al ser menos diversas que las delgadas, dejan muchas vacantes dentro de los nichos que pueden ser ocupados por los diversos microbios delgados cuando invaden. Y, obviamente, esas ofertas de trabajo no están en la comunidad más rica y delgada, dijo. Por eso la invasión es unidireccional.
Pero si la invasión es tan robusta, ¿por qué entonces no hay una epidemia de delgadez? preguntó Gordon. La respuesta parece ser, en parte, la dieta.
En sus experimentos iniciales, Ridaura alimentó a los ratones con comida estándar, que tiene un alto contenido de fibra y materia vegetal. También mezcló dos recetas nuevas, diseñadas para reflejar los extremos del consumo de grasas saturadas frente al consumo de frutas y verduras asociado con las dietas occidentales.
Si los ratones recibían alimentos bajos en grasas y ricos en frutas y verduras, descubrió los mismos resultados que antes, los microbios magros podrían anular el efecto de los obesos. Pero cuando los ratones fueron alimentados con alimentos bajos en frutas y verduras y altos en grasas saturadas, aquellos con microbios intestinales obesos aumentaron de peso, sin importar quiénes fueran sus vecinos.
Esto puede deberse a que los mejores colonizadores entre los Las comunidades magras eran el grupo Bacteroidetesa de bacterias que son excelentes para descomponer los carbohidratos complejos que se encuentran en los alimentos vegetales. Cuando los ratones comieron dietas ricas en plantas, el Bacteroidetes podría cumplir un papel metabólico que estaba vacante en las comunidades intestinales obesas. Cuando los ratones comieron dietas poco saludables y pobres en plantas, estas vacantes no estaban allí y los organismos no pudieron establecerse, dijo Gordon.
Ahora estamos tratando de identificar conjuntos particulares de organismos que pueden hacer lo que hace la comunidad completa, Gordon agregó. El objetivo final es crear un conjunto de bacterias específicas que puedan administrarse de manera segura como un probiótico que, junto con una dieta definida, podría ayudar a estos microbios beneficiosos a establecerse y prevenir de manera efectiva el aumento de peso.
Esto estudio es una inspiración para nosotros en MetaHIT, dijo Pedersen. Sería muy interesante tomar heces o cultivos de casos extremos dentro de nuestras muestras de personas que tienen microbiomas intestinales muy ricos o muy pobres e inocularlos en ratones libres de gérmenes. . . . Ahora que tenemos una prueba de concepto, es obvio que hagamos un seguimiento de nuestros hallazgos a través de estos estudios.
VK Ridaura et al., La microbiota intestinal de gemelos discordantes para la obesidad modula el metabolismo en ratones, Science, doi: 10.1126/science.1241214, 2013.
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