MADRID, 27 Jul. (EUROPA PRESS) -
La microbiota intestinal cada vez parece cobrar más relevancia en el mantenimiento de la salud humana y se demuestra su intervención en numerosas enfermedades. Una nueva investigación acaba de revelar que los movimientos intestinales influyen en la competencia de estas bacterias.
Este estudio sugiere que la salud subyacente y las fuerzas físicas del intestino son tan importantes como la formación de las bacterias en el interior de las comunidades de la microbiota intestinal, y ofrece una visión de los problemas experimentados por los seres humanos con un defecto de nacimiento llamado enfermedad de Hirschsprung.
En los últimos años, se han relacionado numerosas enfermedades con las variaciones en la microbiota intestinal. La industria de los probióticos en rápido crecimiento se dirige al intestino y la salud intestinal mediante el desarrollo de productos construidos principalmente en torno a los cultivos de enzimas y bacterias.
Científicos de la Universidad de Oregón, en Estados Unidos, informan en un artículo publicado este martes en 'Plos Biology' que han utilizado el pez cebra en vivo y microscopía 3-D para realizar un seguimiento de las interacciones entre las bacterias intestinales en tiempo real, lo que les llevó a un descubrimiento inesperado: las contracciones mecánicas que mueven los contenidos a través del intestino son conductores de vital importancia de la competencia bacteriana.
"Los nuevos hallazgos podrían ayudar a mejorar estos esfuerzos y guiar nuevos tratamientos para las enfermedades del sistema digestivo", afirma Raghuveer Parthasarathy, profesor de Física y autor correspondiente del artículo. "Esta investigación muestra que el entorno físico y la actividad del intestino del huésped puede ser un determinante importante de la composición bacteriana del intestino, una idea que pensamos que de manera muy general debe influir en la forma en que abordamos las cuestiones de salud y enfermedad", añade.
Inicialmente, los investigadores utilizaron técnicas no basadas en imágenes estándar para aprender que dos especies de bacterias nativas de pez cebra --'Aeromonas veronii' y 'Vibrio cholerae'-- muestran muy diferentes abundancias en el intestino de las larvas de pez cebra. Cuando se introdujo 'Vibrio' en el pez cebra cuyos intestinos fueron colonizados por primera vez por 'Aeromonas', las poblaciones de 'Aeromonas' eran pequeñas y variables. Una interpretación convencional, según Parthasarathy, apuntaría a una reducción de la tasa de crecimiento de 'Aeromonas' en presencia de 'Vibrio', pero los científicos decidieron investigar más a fondo.
Para buscar un mecanismo, los autores recurrieron a la técnica de microscopía de fluorescencia, una técnica que permite tomar imágenes de alta resolución en 3-D. Mediante el uso de una configuración personalizada desarrollada anteriormente en el laboratorio de Parthasarathy, se obtuvieron imágenes de larvas de pez cebra con las dos especies de bacterias cada 20 minutos durante 14 horas, permitiendo que los científicos determinaran con precisión las poblaciones bacterianas en el intestino.
LA PERISTALSIS, UN ACTOR PRINCIPAL
Esto reveló caídas repentinas y dramáticas en las poblaciones de 'Aeromonas', dependiendo de la presencia de 'Vibrio', seguidas por un repunte de tasas de crecimiento normales. Los derrumbes en la población de 'Aeromonas', según vieron los investigadores, están ligados a la peristalsis, la contracción y relajación rítmica de la tripa.
Las dos especies bacterianas reaccionaron de manera diferente a los movimientos intestinales. 'Vibrio' "se extendió como un enjambre de abejas," como describe Parthasarathy, "y resultó perturbada por el peristaltismo, mientras 'Aeromonas' agregada en determinados lugares llevó a su expulsión".
Para confirmar la conexión, los investigadores examinaron las dos especies bacterianas en pez cebra con una mutación que conduce a la pérdida del sistema nervioso entérico, una red como la del cerebro pero en el revestimiento del tejido del tracto gastrointestinal que orquesta la peristalsis. En ausencia de peristaltismo, las bacterias coexistieron sin competencia.
En los seres humanos, esta mutación es típica de los pacientes con enfermedad de Hirschsprung, un defecto congénito que afecta a las células nerviosas en el intestino grueso y los músculos implicados en el peristaltismo. Por lo general, se observa en bebés poco después del nacimiento, lo que conduce a problemas en la materia fecal, infecciones y problemas intestinales.
"Los resultados abren una nueva ventana a problemas que ocurren en pacientes con peristaltismo problemático -subraya la coautora Judith S. Eisen--. Nuestro trabajo proporciona nuevos conocimientos sobre estos tipos de interacciones huésped-microorganismo y la nueva forma de pensar también puede informar acerca de enfoques terapéuticos para la enfermedad humana".
Otra coautora, Karen Guillemin, resalta que "alrededor del 30 por ciento de los pacientes [de Hirschsprung] desarrollan lo que se llama enterocolitis asociada a Hirschsprung, que es la inflamación del colon, y probablemente sea una consecuencia de este microbioma alterado. Nuestro trabajo proporciona una nueva visión mecanicista de lo que podría ser la causa de la inflamación".
