Gut check: los metabolitos arrojados por la microbiota intestinal mantienen a raya la inflamación

Los investigadores encuentran que la respuesta inflamatoria en la enfermedad del hígado graso se reduce por dos metabolitos de triptófano de las bacterias intestinales

MEDFORD/SOMERVILLE, Mass. – Investigadores de la Universidad de Tufts han aclarado un mecanismo por el cual las bacterias “buenas” que residen en nuestro tracto gastrointestinal pueden ayudar a protegernos de la inflamación, y cómo su interrupción (disbiosis) puede aumentar la susceptibilidad del hígado a formas más dañinas de enfermedad. Su estudio, ahora disponible en la revista Cell Reports, identificó dos metabolitos clave producidos por la bacteria en ratones que modulan la inflamación en el huésped y, en última instancia, podrían reducir la gravedad de la enfermedad del hígado graso no alcohólico.

La enfermedad del hígado graso no alcohólico (NAFLD, por sus siglas en inglés) es una afección prevalente en los países occidentales, que afecta hasta al 25 por ciento de los adultos, y sigue las tendencias de la obesidad y la diabetes. La gravedad de los síntomas puede variar, desde la esteatosis simple, que es benigna y asintomática, hasta la esteatohepatitis no alcohólica (EHNA), que se caracteriza por inflamación, hinchazón y fibrosis del hígado y puede provocar cirrosis y cáncer de hígado.

Las personas que consumen una dieta rica en grasas son más susceptibles a la NAFLD. Al replicar esa dieta en ratones, los investigadores encontraron que en solo unas pocas semanas, su microbiota intestinal cambió significativamente de carácter, con algunas especies de bacterias aumentando y otras disminuyendo. Al mismo tiempo, un inventario de metabolitos en el tracto GI, el suero y el hígado del ratón mostró que algunos metabolitos que se sabe que están relacionados con la microbiota intestinal cambiaron en comparación con los ratones con una dieta baja en grasas. Tres de esos metabolitos, triptamina (TA), indol-3-acetato (I3A) y ácido xanturénico, se agotaron significativamente en ratones con dieta alta en grasas.

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“Esas son malas noticias para el hígado”, dijo Kyongbum Lee, Ph.D., profesor de ingeniería química y biológica en la Escuela de Ingeniería de Tufts. “Demostramos que dos de estos metabolitos, I3A y TA, atenúan los efectos de la inflamación de varias maneras. Su agotamiento despeja el camino para que la enfermedad progrese hacia etapas más graves”.

Algunos de esos efectos de I3A y TA incluyen la reducción del nivel de moléculas inductoras de inflamación (conocidas como citocinas) como el factor de necrosis tumoral alfa, la interleucina-1-beta y la proteína quimioatrayente de monocitos. Este último actúa como un atrayente para los macrófagos, que a su vez producen más citocinas. Todos estos agentes inflamatorios son desencadenados por altos niveles de acumulación de ácidos grasos libres en el suero y el hígado, el sello distintivo de NAFLD y la consecuencia de una dieta alta en grasas poco saludable.

Los investigadores también consideraron si I3A y TA podrían volver a agregarse al intestino para ayudar a tratar a las personas con etapas inflamatorias más graves de NAFLD. Sin embargo, se determinó que altos niveles de TA son tóxicos. “Nuestro enfoque ahora está en I3A, donde exploraremos si I3A u otros metabolitos de la microbiota pueden cambiar el curso de la enfermedad”, dijo Lee.

Otros autores contribuyentes incluyen a Smitha Krishnan, Maria Choi y Gautham Sridharan del Departamento de Ingeniería Química y Biológica de Tufts, Nima Saedi y Martin Yarmush del Centro de Ingeniería en Medicina del Hospital General de Massachusetts, David Sherr de la Escuela de Salud Pública de la Universidad de Boston. y Robert Alaniz de la Facultad de Medicina de la Universidad Texas A&M, y Yufan Ding y Arul Jayaraman del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad Texas A&M.

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El trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias (12645502, 1337760, 0821381) y el Instituto Nacional de Ciencias Médicas (GM106251).

Krishnan , S. , Ding , Y. , Saedi , N. , Choi , M. , Sridharan , GV , Sherr DH , Yarmush ML , Alaniz RC , Jayaraman A. , Lee K. “Los metabolitos de triptófano derivados de la microbiota intestinal modulan la respuesta inflamatoria en hepatocitos y macrófagos”, Cell Reports, (24 de abril de 2018) 23:1-13. DOI: 10.1016/j.cell.2018.03.109

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Acerca de la Universidad de Tufts

La Universidad de Tufts, ubicada en los campus de Boston, Medford/Somerville y Grafton, Massachusetts, y en Talloires, Francia, es reconocida entre las principales universidades de investigación de los Estados Unidos. Tufts disfruta de una reputación mundial por su excelencia académica y por la preparación de los estudiantes como líderes en una amplia gama de profesiones. Un número creciente de iniciativas innovadoras de enseñanza e investigación abarcan todos los campus de Tufts, y se alienta ampliamente la colaboración entre el profesorado y los estudiantes en los programas de pregrado, posgrado y profesionales en todas las escuelas de la universidad.

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