El agotamiento de la microbiota intestinal protege de la obesidad

Mediante el estudio de ratones sin microbiota, científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Ginebra (UNIGE), en Suiza, lograron demostrar cómo la ausencia de la microbiota tiene un efecto notable contra la obesidad. De hecho, se desencadena un mecanismo metabólico sorprendente: las células de grasa blanca --que en exceso causan obesidad y resistencia a la insulina-- se transforman en células similares a la grasa parda (llamadas "grasa beige"), protegiendo el cuerpo contra el exceso de peso y sus consecuencias, como se informa en un artículo publicado en 'Nature Medicine'.
Mediante el estudio de ratones sin microbiota, científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Ginebra (UNIGE), en Suiza, lograron demostrar cómo la ausencia de la microbiota tiene un efecto notable contra la obesidad. De hecho, se desencadena un mecanismo metabólico sorprendente: las células de grasa blanca --que en exceso causan obesidad y resistencia a la insulina-- se transforman en células similares a la grasa parda (llamadas "grasa beige"), protegiendo el cuerpo contra el exceso de peso y sus consecuencias, como se informa en un artículo publicado en 'Nature Medicine'.

Los mamíferos tienen dos tipos de grasa: la grasa marrón, cuya función principal es la de quemar calorías para producir calor, y grasa blanca, que se utiliza como almacenamiento de energía. En los seres humanos sanos, el tejido adiposo blanco constituye aproximadamente el 25 por ciento de la masa corporal, pero en exceso, la grasa blanca contribuye a la resistencia a la insulina y diabetes. Por el contrario, la grasa marrón mejora la sensibilidad a la insulina y es inversamente correlacionada con la obesidad.

En respuesta al frío o el ejercicio, pueden aparecer células similares a la grasa marrón dentro de la grasa blanca, un fenómeno conocido como "oscurecimiento". Aunque el origen de estas células de color beige parece igual al de la grasa blanca, su función es diferente: cuanta más grasa amarillenta aparece en el tejido adiposo blanco, más calorías se queman, lo que sugiere que estimular el crecimiento de grasa de color beige podría ser una manera de reducir la obesidad y limitar la resistencia a la insulina.

En los últimos años, la investigación sobre la microbiota intestinal (es decir, todos los microorganismos, principalmente bacterias, que habitan en el intestino) ha comenzado a desentrañar un importante papel en el cuerpo, y cómo afecta simbióticamente al funcionamiento de los órganos. En particular, la microbiota tiene un impacto en la forma en que las calorías son absorbidas y cómo se desarrollan las células de grasa.

Sólo recientemente, los científicos han comenzado a comprender la magnitud de las relaciones entre la microbiota intestinal y su huésped humano. Un número creciente de estudios están ahora destacando su impacto en la regulación de múltiples vías metabólicas, interconectando así el tracto gastrointestinal, la piel, el hígado, el cerebro y muchos otros órganos.

Los científicos de UNIGE demostraron que también tienen un impacto directo sobre la obesidad: la microbiota de las personas obesas presenta una composición específica diferente de la microbiota de las personas delgadas. De hecho, los ratones libres de gérmenes (nacidos y mantenidos en condiciones estériles, es decir, sin microbiota), que reciben trasplante de la microbiota del intestino de individuos obesos, tienden a desarrollar obesidad y resistencia a la insulina.

"Después de haber observado que la microbiota puede afectar a la aparición de la obesidad, sospechamos que el agotamiento de la microbiota puede cambiar la sensibilidad a la insulina mediante la modificación de la cantidad y el equilibrio de estos diversos tipos de grasa", explica Mirko Trajkovski, autor principal del estudio y profesor del Departamento de Fisiología Celular y Metabolismo de la Facultad de Medicina de UNIGE.

Para confirmar su hipótesis, alimentaron a tres grupos de ratones con una dieta alta en calorías: ratones libres de gérmenes, roedores normales y animales previamente tratados con altas dosis de antibióticos que tienen el efecto de agotar totalmente su microbiota. Mientras que los normales expuestos a una dieta alta en calorías desarrollaron obesidad y resistencia a la insulina, los otros dos grupos se mantuvieron delgados, mejoraron su sensibilidad a la insulina y toleraron mejor la glucosa.

Es importante destacar que la cantidad de grasa blanca disminuyó y esto fue acompañado con un aumento de los niveles de marcadores de grasa marrón. Los científicos observaron que agotar la microbiota --ya sea a través de los antibióticos o en ratones libres de gérmenes-- estimuló el desarrollo de la grasa de color beige funcional dentro de la grasa blanca, en la misma forma que cuando se exponen al frío o al ejercicio.

Este proceso tiene que ver con un tipo específico de células, llamadas macrófagos, que son un componente esencial del sistema inmune y cumplen varias funciones metabólicas, incluyendo la remodelación de tejidos. Los macrófagos expresan diferentes programas funcionales en respuesta a las señales del micro-medio ambiente, un proceso llamado "polarización".

Los macrófagos polarizados se pueden clasificar en dos grupos principales: M1 y M2, siendo este último capaz de actuar sobre el tejido adiposo y aumentar la producción de grasa beige. Cuando la microbiota se agota, el número de células específicas, llamadas eosinófilos, se elevan en la grasa blanca, que segrega pequeñas proteínas de señalización ("citoquinas tipo 2") que actúan sobre la polarización de los macrófagos. Gracias a estas proteínas, los macrófagos se convierten en macrófagos M1 y M2, que activan el pardeamiento de la grasa blanca y reducen la obesidad.

"En los ratones, el efecto de los antibióticos tiene una duración de un par de semanas después del tratamiento", subrayan Nicolas Suarez-Zamorano y Salvatore Fabbiano, los primeros coautores de este estudio. "A pesar de que el tratamiento de la obesidad con altas dosis de antibióticos es poco realista

--principalmente debido al riesgo de resistencia a los antibióticos-- queremos explorar formas alternativas de suprimir o modificar la microbiota, e identificar los genes bacterianos exactos responsables de este fenómeno. Nuestro objetivo es agotar sólo esos, no toda la microbiota", detalla Mirko Trajkovski.

Para buscar tratamientos clínicos eficaces de la obesidad, los científicos utilizarán antibióticos particulares, así como fagos bacterianos, una especie de virus que mata solamente determinadas cepas bacterianas. También se analizará la posibilidad de trasplante de la microbiota de una persona magra a un individuo obeso cuya microbiota se haya agotado previamente.