La investigadora Cristina Plata realizando pruebas en el laboratorio. - FUNDACIÓN DESCUBRE
SEVILLA 18 Jun. (EUROPA PRESS) -
Un equipo de investigación formado por científicos de las universidades de Sevilla y el Instituto Nacional de Investigación Agrícola de Francia (Inrae) en Toulouse, ha demostrado que el isovalerato, una de las moléculas que producen las bacterias intestinales durante la digestión de las proteínas, ayuda a proteger el revestimiento interno del intestino y mejora la salud digestiva.
Según ha informado Fundación Descubre en una nota, esta sustancia fortalece las uniones entre las células del epitelio intestinal, la capa celular que forma una especie de barrera protectora dentro del intestino. En este sentido, actúa como un filtro, impidiendo el paso de microorganismos u otros agentes causantes de inflamación, infecciones o alteraciones en el organismo tras la exposición oral.
En este sentido, los resultados de este estudio --realizados in vitro en un modelo generado a partir de células porcinas-- abren nuevas vías para desarrollar estrategias nutricionales dirigidas a aumentar la producción de este compuesto beneficioso para el intestino, sobre todo en casos en los que la alimentación es baja en fibra y rica en proteínas.
Concretamente, el isovalerato es un metabolito --sustancia producida durante el metabolismo-- clave en la descomposición de la leucina, uno de los nueve aminoácidos esenciales que el organismo humano no sintetiza por sí mismo. Este compuesto se integra en la dieta mediante la ingesta de alimentos como carnes magras (pollo, pavo y ternera), pescados (salmón o atún), lácteos (queso parmesano), legumbres (habas, guisantes secos, edamame) y semillas (piñones).
Asimismo, para obtener estos resultados, los expertos han realizado un cribado previo de siete metabolitos derivados de aminoácidos -- moléculas orgánicas que forman las proteínas-- para identificar y hacer un seguimiento de sus efectos sobre la barrera intestinal mediante diferentes ensayos. Entre ellos, han trabajado con el isovalerato y han comparado sus efectos con los del butirato, un ácido graso de rápida absorción que se produce naturalmente en el intestino cuando la microbiota fermenta la fibra y tiene además propiedades antinflamatorias.
En esta línea, la investigadora de la Universidad de Sevilla Cristina Plata Calzado, coautora del estudio ha explicado que "evaluamos la resistencia eléctrica transepitelial tras la exposición a estas moléculas ya que este parámetro es un indicador de lo robusta que es la barrera intestinal frente a la entrada de toxinas, bacterias, virus y cualquier agente externo que pueda dañar este órgano".
De esta forma, observaron que el isovalerato incrementa esta resistencia eléctrica y al mismo tiempo reduce la permeabilidad de la barrera intestinal, es decir, "dificulta la entrada de sustancias". Además, "activa genes relacionados con la inmunidad innata, la protección antioxidante y la diferenciación celular del intestino", ha apuntado Plata.
UN 'ESCUDO CELULAR' PARA EL INTESTINO
Durante los ensayos, se han seleccionado tres de estos metabolitos del cribado para comparar su respuesta en pruebas con tres concentraciones diferentes, incluyendo el butirato como grupo control. En estos experimentos, realizados en organoides porcinos, es decir, estructuras microscópicas en 3D cultivadas en laboratorio a partir de células intestinales de cerdo que imitan parcialmente la forma y función de órganos reales, corroboraron que "sólo el isovalerato tiene propiedades similares al butirato".
Sin embargo, "utilizamos estos modelos in vitro que simulan un intestino real para estudiar cómo funciona y cómo responden sus células ante distintas moléculas sin necesidad de recurrir directamente a los animales". A la vista, son como "bolitas que contienen diferentes tipos de células como las que existen en el organismo", ha detallado Plata.
En paralelo, y mediante análisis bioinformáticos, el equipo ha identificado varios géneros bacterianos presentes de forma habitual en la microbiota intestinal capaces de producir isovalerato, entre ellos Prevotella, Blautia, Christensenella, y Ruminococcus. "Si estas bacterias habituales en nuestra microbiota potencian la producción de este metabolito, su presencia podría contribuir a fortalecer el intestino", ha asegurado la investigadora.
Otra de las conclusiones del estudio titulado 'The gut microbiota metabolite isovalerate enhances the epithelial barrier function in cell monolayers derived from porcine ileum organoids' y publicado en la revista American Journal of Physiology, apunta que el isovalerato regula la actividad de unas enzimas que, a su vez, controlan la expresión de los genes dentro de las células y afectan al funcionamiento del intestino.
Asimismo, Plata ha mantenido que "tanto el butirato como el isovalerato son capaces de modular estas enzimas y reducir su actividad, directamente implicada en la regulación de genes de la barrera intestinal". Por tanto, "la presencia de isovalerato podría ser clave para reducir la inflamación y contribuir a una mayor actividad antimicrobiana".
No obstante, el siguiente paso en el que ya trabaja este equipo de investigación es escalar estos resultados en otros modelos "más avanzados." Posteriormente podrían aplicarlos en estudios in vivo para estudiar aplicaciones futuras en enfermedades asociadas a la inflamación crónica o desequilibrios de la microbiota que originen problemas digestivos o inflamatorios, y debilidad del sistema inmune.
Por último, ete trabajo de investigación ha contado con financiación de la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía y del Instituto Nacional de Investigación Agrícola de Francia (Inrae).
