Nueva forma de alterar el ADN, afectar la salud elude las bacterias intestinales
Crédito: Pixabay/CC0 Dominio público
Nuestro microbioma intestinal nos ayuda todos los días al procesar la fibra que no podemos digerir. Las bacterias fermentan la fibra en sustancias químicas clave conocidas como ácidos grasos de cadena corta o SCFA, que son esenciales para la salud humana. Los SCFA combaten la inflamación, ayudan a matar bacterias peligrosas, protegen el revestimiento del intestino e incluso pueden ayudar a prevenir el cáncer.
En un nuevo estudio, el laboratorio John Denu del Instituto de Descubrimiento de Wisconsin de la Universidad de Wisconsin-Madison descubrió que los ácidos grasos butirato y propionato también activan p300, una enzima humana crucial que promueve el desenrollado del ADN. Este ADN desenrollado permite que más genes se activen y expresen, lo que en última instancia afecta la salud humana.
Investigaciones anteriores habían sugerido que los SCFA podrían contribuir a este proceso al inhibir un conjunto diferente de enzimas.
Esta nueva comprensión abre la posibilidad de activar p300 de forma dependiente de la dieta o incluso independientemente del microbioma. Saber cómo dirigirse a p300 es vital porque está implicado en una amplia variedad de procesos fisiológicos y enfermedades, como la acidemia propiónica, el trastorno del espectro autista y la enfermedad de Alzheimer.
«Saber que el butirato y el propionato interactúan directamente con esta proteína abre muchas nuevas áreas de investigación que ni siquiera habíamos pensado en analizar antes, porque pensábamos que estaba ocurriendo de manera opuesta a lo que realmente es», dice Sydney Thomas, estudiante de posgrado del laboratorio Denu y co -autor del artículo.
Thomas y Denu, profesor de química biomolecular, publicaron sus hallazgos el 22 de octubre en la revista eLife.
Trabajos anteriores en ratones habían demostrado que los SCFA son un vínculo crucial entre el microbioma y los estados epigenéticos: las modificaciones en el ADN que afectan la actividad de un gen determinado. Estas modificaciones epigenéticas permiten que diferentes células usen las mismas instrucciones de ADN para realizar diferentes tareas y pueden afectar la salud.
Un mecanismo clave de control que usan las células es organizar el ADN para que solo se pueda acceder a ciertas partes de él. para el trabajo a mano. Para hacer esto, las células envuelven el ADN alrededor de las proteínas histonas, que actúan como carretes para el hilo del ADN. La modificación de las histonas cambia la accesibilidad del ADN que las envuelve y, en última instancia, cambia qué parte del ADN usa una célula.
El trabajo del modelo de ratón no había dejado claro cómo las células detectan los SCFA y reaccionan al alterar sus histonas para controlar la expresión génica. Para abordar estas cuestiones pendientes, Thomas y Denu trataron varias líneas celulares humanas directamente con SCFA, evitando los experimentos con ratones más complejos.
La adición de propionato o butirato a las células condujo a cambios rápidos en las histonas de las células. Cuando observaron cómo los compuestos lograron estos cambios, el equipo descubrió que los ácidos grasos liberaron los frenos en p300, que luego modificó las histonas de una manera que abrió el ADN para que la célula lo usara.
Estos hallazgos replicaron en gran medida los resultados del trabajo anterior con ratones, lo que indica que las células eran un sistema efectivo y más simple para probar cómo los SCFA alteran el epigenoma del huésped.
«Esperamos que ahora que tenemos una mejor comprensión de cómo funcionan los SCFA (y) puede usar este conocimiento para crear mejores medicamentos y una comprensión más profunda de cómo el microbioma interactúa con el huésped», dice Thomas.
Durante décadas, el dogma de los libros de texto sostuvo que el butirato y el propionato alteración de la cromatina al inhibir la enzima histona desacetilasa. Pero los nuevos hallazgos de que los ácidos grasos funcionan activando p300 ponen en tela de juicio este viejo modelo.
«La ciencia es más emocionante cuando descubres algo inesperado y cuando los resultados desafían las creencias arraigadas. Este trabajo verifica tanto esos cajas», agrega Denu.
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Los cambios en la dieta afectan la epigenética a través de la microbiota Más información: Los ácidos grasos de cadena corta activan la acetiltransferasa p300, eLife, DOI: 10.7554/eLife.72171 Journal información: eLife
Proporcionado por la Universidad de Wisconsin-Madison Cita: Nueva forma de alterar el ADN, afectar la salud evita las bacterias intestinales (2022, 10 de enero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https ://medicalxpress.com/news/2022-01-dna-affect-health-circumvents-gut.html Este documento está 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.