El microbioma intestinal puede ser una bendición o una ruina para la salud cardiovascular

ARRIBA: EL PERSONAL DEL CIENTÍFICO

“¿Está la fuente de la juventud en el microbioma intestinal?” Esta pregunta provocativa apareció hace unos meses, no en un anuncio en línea dudoso que promocionaba probióticos, sino como titular de un artículo de perspectiva de marzo de 2019 en el Journal of Physiology. Su inspiración: un nuevo estudio que encontró que cuando a ratones viejos se les dio un antibiótico de amplio espectro para suprimir sus microbiomas, su función arterial se recuperó a la de animales mucho más jóvenes. Estos resultados, junto con hallazgos similares de otros grupos, escribieron los autores del artículo de perspectiva, indican que el microbioma intestinal es un objetivo terapéutico prometedor para reducir el riesgo de enfermedad cardiovascular relacionada con la edad en humanos.

In light de lo que ahora se sabe sobre los efectos de los metabolitos bacterianos intestinales en el sistema cardiovascular, los resultados no fueron sorprendentes, dice Vienna Brunt, investigadora de fisiología de la Universidad de Colorado Boulder y la primera…

Stanley Hazen, un médico investigador de la Clínica Cleveland, compara la conciencia emergente de la influencia de los microbiomas en la salud con una comprensión similar hace un siglo, cuando estábamos aprendiendo qué eran las hormonas. . . . Ahora [sabemos de] cientos de compuestos que están siendo producidos por microbios intestinales que luego se absorben y, vemos, tienen efectos biológicos en el huésped.

Metabolitos buenos, metabolitos malos

Hazen es pionero en el mapeo de las contribuciones microbianas al riesgo de enfermedades cardiovasculares. En 2011, él y sus colegas informaron que los niveles de metabolitos del lípido de la dieta fosfatidilcolina estaban elevados en el plasma de las personas que sufrieron un ataque cardíaco, un accidente cerebrovascular o la muerte en los siguientes tres años en comparación con las que no lo sufrieron. Los investigadores también encontraron que esos metabolitos condujeron al endurecimiento de las arterias, o aterosclerosis, en ratones, y que los efectos nocivos de agregar un metabolito, la colina, a la dieta podrían suprimirse en los animales si primero se les administraban antibióticos de amplio espectro.

En estudios posteriores, Hazen y su equipo han profundizado en los detalles de esa relación y han encontrado que la colina, un nutriente esencial presente en altos niveles en los productos animales, es convertida por los microbios intestinales en N-óxido de trimetilamina (TMAO ) y otras trimetilaminas (TMA). Esos metabolitos le indican a las plaquetas de la sangre que se vuelvan más reactivas y propensas a la coagulación, dice Hazen. Si los coágulos de sangre forman una condición conocida como trombosis, pueden causar un ataque al corazón o un derrame cerebral. Hazen y sus colegas también descubrieron que la carnitina, un compuesto que se encuentra en altos niveles en la carne roja, puede, como la colina, convertirse en TMA por los microbios intestinales.

No va a ser una solución mágica donde tomas esta pastilla con este organismo y estarás saludable. 

Federico Rey, Universidad de Wisconsin-Madison

Otros grupos han agregado y complicado la historia de cómo los microbios intestinales trabajar a través de TMAO para influir en la salud cardiovascular. Por ejemplo, el microbiólogo Fredrik Bckhed de la Universidad de Gotemburgo y sus colegas informaron recientemente que los ratones libres de gérmenes eran menos susceptibles a las lesiones de la aorta, una característica de la aterosclerosis, y tenían niveles más bajos de colesterol que los ratones de tipo salvaje. Pero esas diferencias desaparecieron cuando ambos grupos de ratones recibieron colina adicional, lo que sugiere que el microbioma puede no ser un factor importante de la aterosclerosis, al menos en la cepa de ratones que usaron los investigadores.

Brunt también ha investigó las conexiones entre TMAO y los microbios intestinales. Ella y sus colegas descubrieron recientemente que los niveles de TMAO en sangre aumentan con la edad en ratones y van acompañados de cambios en la composición del microbioma. Aún no está claro por qué ocurren estos cambios, dice Brunt. La teoría en este momento es que es el proceso general de envejecimiento, dice ella. Si hay más inflamación en su cuerpo, eso también puede afectar negativamente a las bacterias en su intestino. Ahora está trabajando en un estudio que compara a personas que siguen una dieta de estilo occidental alta en grasas y azúcar pero baja en fibra con otro grupo alimentado con una dieta baja en grasas, baja en azúcar y alta en fibra durante una semana para ver si la última dieta podría mejorar cambios en el microbioma relacionados con la edad.

No todas las influencias microbianas intestinales en la salud cardiovascular son negativas. Recientemente, Bckhed, el bacteriólogo de la Universidad de Wisconsin-Madison, Federico Rey, y otros colegas encontraron un papel aparentemente protector para algunas especies. Ratones propensos a la aterosclerosis colonizados por la Roseburia intestinalis productora de butirato. >, por ejemplo, tenían menos lesiones aórticas que los ratones que carecían de la bacteria, informó el equipo el año pasado. Los ratones alimentados con un precursor de butirato también tuvieron menos lesiones.

Otro taxón potencialmente protector es Bifidobacterium. En un estudio de 2017, se descubrió que este género bacteriano se correlaciona con una mejor función vascular (incluidos vasos más flexibles y una mejor función endotelial) en ratones. Uno de los próximos pasos podría ser hacer un seguimiento de eso y administrar Bifidobacterium a los ratones para ver si es protector, dice el coautor del estudio Chris Gentile, investigador de fisiología en la Universidad Estatal de Colorado en Fort Collins.

Ajustando el microbioma

Tales hallazgos sugieren que los probióticos podrían desarrollarse para brindar especies protectoras a las personas que carecen de ellos, dice Rey. Pero, advierte, no será una solución mágica en la que tomes esta píldora con este organismo y estarás saludable. Muchos de estos organismos. . . requieren el consumo de nutrientes específicos, o alimentos específicos para estos microbios, por lo que si no los consumes vas a perder el organismo o el organismo puede no tener su efecto completo.

Bloqueando los efectos de los microbios nocivos es también una vía potencial para la terapéutica. El año pasado, el grupo de Hazens informó que habían identificado un compuesto, la fluorometilcolina (FMC), que bloquea la acción de las enzimas microbianas generadoras de TMA sin matar a los insectos. La dosificación de ratones con FMC redujo los niveles de TMA y TMAO en la sangre de los animales e hizo que sus plaquetas fueran menos propensas a la coagulación en comparación con las de los ratones de control, por lo que el equipo continúa con las pruebas preclínicas del compuesto.

Los científicos continúan para encontrar nuevas conexiones entre el microbioma y la salud cardiovascular, cada una con sus propias implicaciones terapéuticas. Por ejemplo, los estudios en animales han encontrado que los ácidos grasos de cadena corta que las bacterias producen cuando descomponen la fibra interactúan con los receptores de las células huésped para regular la presión arterial. Y aunque el microbioma está lejos de ser el único mediador de la salud cardiovascular, los investigadores en el campo sospechan que hay muchos más vínculos por descubrir.

Hazen compara los comienzos de su investigación relacionada con el microbioma, que comenzó en 2007, a la escena de Men in Black II cuando los personajes principales descubren toda una sociedad de extraterrestres que viven dentro de un casillero de tamaño modesto en Grand Central Terminal. A medida que surjan más hallazgos, dice, el microbioma intestinal terminará siendo y estoy convencido de que es nuestro órgano más importante.

Shawna Williams es editora asociada en The Scientist. Envíele un correo electrónico a swilliams@the-scientist.com.

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