Biólogos controlan la inflamación intestinal alterando la abundancia de bacterias residentes en el pez cebra

Un nuevo estudio realizado en la Universidad de Oregón (UO), en Estados Unidos, dirigido por la investigadora postdoctoral Annah Rolig, se centró en responder a esa cuestión con experimentos en el pez cebra para diseccionar si los cambios en la abundancia de ciertas bacterias intestinales pueden causar inflamación intestinal.

En el trabajo, cuyos detalles se revelan en un artículo publicado este jueves en 'PLOS Biology', se empleó una cepa de pez cebra mutante que imita la enfermedad de Hirschsprung humana, causada por la pérdida de las neuronas intestinales que coordinan las contracciones intestinales. Al igual que los pacientes con este trastorno, que a veces desarrollan una enfermedad inflamatoria llamada enterocolitis asociada con Hirschsprung, un subconjunto de los peces desarrolló inflamación intestinal.

Los investigadores rastrearon con éxito cómo la abundancia de bacterias intestinales influyó en la inflamación. Los peces con inflamación intestinal presentaban una mayor abundancia de un subconjunto de bacterias que parecían ser proinflamatorias, lo que confirmaron al administrar al pez una de estas bacterias y descubrir que aumentaba la gravedad de los síntomas de la patología.

También encontraron un subconjunto de bacterias que se agotaron en los intestinos inflamados, pero que estaba presente en los peces mutantes que permanecieron libres de enfermedad. El suministro al pez con una cepa de esas bacterias agotadas mejoró la enfermedad. Finalmente, mostraron que podían curar la inflamación trasplantando neuronas intestinales de peces sanos a los peces enfermos.

EXCESO DE BACTERIAS PROINFLAMATORIAS O CARENCIA DE ANTIINFLAMATORIAS

Estos estudios demuestran que las patologías intestinales inflamatorias, como la enterocolitis asociada a Hirschsprung o la enfermedad inflamatoria intestinal, pueden explicarse como un crecimiento excesivo de ciertos grupos proinflamatorios de bacterias o una pérdida de bacterias antiinflamatorias, apunta Judith Eisen, profesora de Biología y experta en neuronas intestinales en el pez cebra.

El estudio se deriva de una colaboración a largo plazo entre Eisen y Karen Guillemin, que estudia las bacterias intestinales y la inflamación. "Cuando empezamos este trabajo, muy pocas personas estaban pensando en cómo interactúan el sistema nervioso y las bacterias intestinales --relata Eisen, miembro del Instituto de Neurociencias de la UO--. Nuestros estudios demuestran lo importante que es considerar todas las células que interactúan de un órgano, incluyendo las células microbianas".

"Los microbiomas humanos pueden ser abrumadoramente variables debido a las diferencias entre los ambientes, las dietas y la genética de las personas", añade Guillemin, bióloga y miembro del Instituto de Biología Molecular de la UO. "El modelo de pez cebra nos permitió controlar esas variables y ver cómo las cepas guían la

inflamación. De estos patrones, podríamos mostrar que los conductores de la enfermedad pueden ser un muy pocos miembros de una compleja comunidad microbiana", señala.

Identificar las bacterias que impulsan y protegen contra la enfermedad es el primer paso hacia el desarrollo de intervenciones y terapias microbianas, según Rolig. "El hecho de que pudiéramos aliviar la inflamación añadiendo una única cepa bacteriana clave sugiere que podría ser útil como probiótico para enfermedades inflamatorias", agrega Rolig, quien, junto con Eisen, es investigadora en el Centro META, que lidera Guillemin, de los Institutos Nacionales de Salud estadounidenses.