Un bicho intestinal amante de la mucosidad podría ser clave para controlar el colesterol, según un estudio de laboratorio
Las bacterias que se alimentan de la mucosidad del intestino humano podrían ser útiles para controlar los niveles de colesterol, según sugiere un nuevo estudio realizado en ratones y platos de laboratorio.
Akkermansia muciniphila es una bacteria que vive en los seres humanos y, sobre todo en estudios con ratones, el microbio se ha relacionado con la protección frente a enfermedades metabólicas, trastornos neurológicos y ciertas infecciones. Como su nombre indica, A. muciniphila consume sobre todo mucinas, grandes proteínas ricas en azúcar que forman la mayor parte de la mucosidad que recubre el revestimiento de los intestinos.
Dado que las mucinas suelen ser difíciles de digerir para los microbios, los científicos estaban interesados en investigar qué permite a A. muciniphila colonizar el intestino humano y prosperar con las proteínas.
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En su nuevo estudio, publicado el 19 de junio en la revista Nature Microbiology, el equipo cultivó primero A. muciniphila en mucina recogida de cerdos y observó el crecimiento de las bacterias al microscopio. Observaron que las bacterias acumulaban mucinas en compartimentos dentro de sus células, que los científicos denominaron mucinosomas. Curiosamente, estos compartimentos parecen ser específicos de la especie Akkermansia, ya que no se observan en Bacteroides thetaiotaomicron, otro microbio amante de las mucinas.
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A continuación, los científicos crearon cepas mutantes de A. muciniphila mediante "mutagénesis de transposones", un proceso que introduce mutaciones genéticas en el ADN de los microbios, y las cultivaron en mucina. Algunos mutantes no eran capaces de producir aminoácidos, los componentes básicos de las proteínas, y estas cepas no lograban multiplicarse en la mucina, lo que indica que la producción de aminoácidos es fundamental para que los microbios puedan beneficiarse de las mucinas.
A continuación, el equipo alimentó con A. muciniphila mutante a diferentes ratones de laboratorio modificados genéticamente. Los patrones de crecimiento de los mutantes en el ciego, una parte del intestino grueso, revelaron que las bacterias que carecían de los genes para producir aminoácidos tenían muchas dificultades para proliferar, sobre todo en presencia de otras especies bacterianas. Los genes de cuatro aminoácidos concretos -alanina, asparagina, glutamina y arginina- parecían especialmente importantes para que A. muciniphila colonizara con éxito el tracto gastrointestinal.
En otros experimentos con ratones, los investigadores descubrieron dos grupos de genes que son clave para el transporte de mucina a los compartimentos especiales de las células bacterianas. Denominados genes del locus de utilización de la mucina (MUL), son fundamentales para el crecimiento de las bacterias y su colonización del intestino.
El llamado grupo de genes MUL1 codifica las proteínas que transportan la mucina al interior de las células bacterianas. El grupo de genes MUL2 produce proteínas que forman los pili, unos apéndices finos en forma de pelo que sobresalen de la superficie celular y que probablemente también ayudan a transportar la mucina al interior de la bacteria.
En ratones "libres de gérmenes" criados para no portar bacterias intestinales, las cepas normales de A. muciniphila superaron a las mutantes con genes MUL1 o MUL2 disfuncionales cuando se hizo que todas las cepas se mezclaran en el intestino del ratón. Además, cuando se cultivaban aisladas, las cepas normales de A. muciniphila suprimían la expresión de genes de ratón implicados en la producción de colesterol, mientras que los mismos genes productores de colesterol se disparaban en los ratones portadores de mutantes de A. muciniphila con MUL1 disfuncional.
Los autores concluyeron que esto demuestra que las bacterias que engullen mucina pueden influir directamente en la producción de colesterol en el intestino y, por tanto, podrían servir como una herramienta importante para frenar los niveles elevados de colesterol.
Willem Meindert de Vos, profesor emérito de la Universidad de Wageningen y la Universidad de Helsinki que no participó en la investigación, declaró a Live Science en un correo electrónico: "Se trata de un estudio importante y elegante" que establece un método para modificar genéticamente A. muciniphila y demuestra la importancia de la mucina en las interacciones de este microbio con su huésped y con otras bacterias.
En un reciente estudio de prueba de concepto, de Vos y sus colegas probaron a administrar A. muciniphila como suplemento a voluntarios humanos con resistencia a la insulina y descubrieron que la sensibilidad de los voluntarios a la insulina mejoraba y sus niveles de colesterol descendían con el tiempo. Sin embargo, el ensayo fue muy pequeño y aún se necesitan más datos sobre la administración de suplementos de A . m uciniphila en humanos.
