Estudio exhaustivo que analiza las relaciones entre la dieta, las bacterias intestinales y los metabolitos
Este esquema ilustra el crecimiento o el estado físico de varias especies de Bacteroides expuestas a diferentes azúcares, solos y con el metabolito bacteriano butirato. Las cepas en verde a la derecha son las más aptas y más capaces de tolerar el butirato, mientras que las que se muestran en rojo mueren. Los perfiles de aptitud varían de especie a especie y de azúcar a azúcar. Crédito: Seth Rakoff-Nahoum, MD, PhD, Boston Childrens Hospital
Ahora sabemos que los microbios que viven en nuestros intestinos nuestro microbioma influyen en nuestra salud de muchas maneras. Se cree que el equilibrio entre las especies microbianas competidoras es importante en la enfermedad inflamatoria intestinal (EII), los trastornos inmunitarios, las enfermedades neurodegenerativas, el cáncer y más.
Los azúcares en nuestras dietas, a su vez, influyen en el equilibrio de qué microbios prosperan y cuáles no. Sumado a eso, los microbios excretan miles de metabolitos diferentes que influyen en la supervivencia de los demás y en nuestra salud.
Nueva investigación dirigida por Seth Rakoff-Nahoum, MD, Ph.D., en las Divisiones de Enfermedades Infecciosas y Gastroenterología en el Boston Children’s Hospital, establece algunos puntos clave para comprender cómo se unen estas partes complejas. Se centró en Bacteroides, la bacteria Gram-negativa predominante en el intestino humano. Los hallazgos se publicarán en línea en la revista Cell el 3 de febrero.
«Necesitamos aprender cómo cada especie y cepa del microbioma intestinal, en particular las especies de Bacteroides, sobreviven en nuestros intestinos si queremos mejorarlas o disminuirlos», dice. «Las bacterias intestinales compiten para usar los azúcares no digeridos en nuestras dietas como fuente de energía. Algunas tienen la mitad de su genoma dedicado a usar mejor estos azúcares».
Una interacción de tres vías
Rakoff -Nahoum y sus colegas probaron sistemáticamente cómo los metabolitos en el intestino afectan el crecimiento de Bacteroides. Un metabolito se destacó como inhibidor de ciertos Bacteroides: butirato, un ácido graso de cadena corta que desempeña un papel fundamental en el huésped, incluido el desarrollo del sistema inmunitario. Cuando los investigadores cultivaron Bacteroides en diferentes azúcares de la dieta humana, descubrieron que el efecto antimicrobiano del butirato dependía del azúcar que usaba cada cepa.
Seth Rakoff-Nahoum, MD, PhD, y Sun-Yang Park, PhD , realizó pruebas exhaustivas de cómo los metabolitos y los azúcares en el intestino afectan el crecimiento de diferentes cepas de Bacteroides. Crédito: Cortesía del laboratorio Rakoff-Nahoum
«Si toma dos cepas cualesquiera y cultiva cada una en Sugar X, en presencia de butirato, la cepa A morirá en seco mientras que la cepa B crece como si no hubiera butirato». incluso allí», explica Rakoff-Nahoum. «Con Sugar Y, vemos lo contrario: la cepa B ahora es eliminada por el butirato, mientras que la cepa A no se ve afectada».
¿Por qué el butirato elimina algunos Bacteroides pero no otros? El estudio identificó una tercera dimensión: los factores genéticos. Ligeras variaciones en los genes que afectan el metabolismo de la coenzima A dieron como resultado una sensibilidad diferente al butirato entre las cepas de Bacteroides.
«Inicialmente pensamos que estos genes serían muy similares entre todas las bacterias, ya que realizan funciones celulares básicas», dice Rakoff- Nahum. «Pero los Bacteroides los cambian, probablemente los ayuden a lidiar con el ambiente especial en nuestro intestino».
Este trabajo es solo el comienzo.
«Queremos explorar cómo las combinaciones de metabolitos y glicanos específicos en la dieta pueden ayudarnos a moldear el microbioma para las condiciones en las que creemos que el microbioma es importante, como la EII, la alergia y el cáncer», dice Rakoff-Nahoum.
Rakoff-Nahoum es investigador principal del estudio. Parque Sun-Yang, Ph.D. del laboratorio Rakoff-Nahoum fue el primer autor.
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Reconstruyendo el microbioma del bebé prematuro Más información: Seth Rakoff-Nahoum, El estado físico a nivel de tensión en el microbioma intestinal es una propiedad emergente de los glicanos y un metabolito único, la célula (2022). DOI: 10.1016/j.cell.2022.01.002. www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)00002-2 Información de la revista: Cell
Proporcionado por Children’s Hospital Boston Cita: Estudio exhaustivo analiza las relaciones entre la dieta, las bacterias intestinales y los metabolitos (3 de febrero de 2022) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-02-exhaustive-relationships-diet-gut-bacteria.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.