El estudio, publicado en línea en la revista Science el 25 de julio, muestra que los ratones sanos tienen muchos Clostridia -una clase de entre 20 y 30 bacterias-, pero los que tienen un sistema inmunitario deteriorado pierden estos microbios de su intestino a medida que envejecen. Incluso cuando son alimentados con una dieta saludable, los ratones se vuelven inevitablemente obesos. Devolver esta clase de microbios a estos animales les permitió mantenerse delgados.
La doctora June Round, profesora asociada de patología en U of U Health, es la coautora del estudio junto con el profesor asistente de investigación de U of U Health, W. Zac Stephens, Ph.D. Charisse Petersen, Ph.D., estudiante de posgrado en ese momento, dirigió la investigación.
«Ahora que hemos encontrado las bacterias mínimas responsables de este efecto adelgazante, tenemos la posibilidad de entender realmente lo que hacen los organismos y si tienen valor terapéutico», dice Round.
Los resultados de este estudio ya apuntan en esa dirección. Petersen y sus colegas descubrieron que los Clostridia evitan el aumento de peso al bloquear la capacidad del intestino para absorber la grasa. Los ratones tratados experimentalmente para que los Clostridia fueran las únicas bacterias que vivían en su intestino eran más delgados y tenían menos grasa que los ratones que no tenían ningún microbioma. También tenían niveles más bajos de un gen, el CD36, que regula la absorción de ácidos grasos por parte del organismo.
Estos conocimientos podrían conducir a un enfoque terapéutico, dice Round, con ventajas sobre los trasplantes fecales y los probióticos que ahora se están investigando ampliamente como formas de restaurar una microbiota saludable. Este tipo de terapias, que se basan en la transferencia de microbioma vivo al intestino, no funcionarán para todo el mundo debido a las diferencias en la dieta y otros factores que influyen en las bacterias que pueden sobrevivir y prosperar.
El estudio actual descubrió que una o más moléculas producidas por Clostridia impedían que el intestino absorbiera la grasa. El siguiente paso es aislar estas moléculas y seguir caracterizando su funcionamiento para determinar si podrían inspirar tratamientos enfocados a la obesidad, la diabetes tipo 2 y otros trastornos metabólicos relacionados.
«Estas bacterias han evolucionado para vivir con nosotros y beneficiarnos», afirma Petersen. «Tenemos mucho que aprender de ellas».
Una buena defensa es el mejor ataque
Encontrar que los ratones con un sistema inmunitario comprometido no podían evitar volverse obesos fue un descubrimiento que casi no se produjo. La casualidad hizo que Petersen llegara al laboratorio en el momento oportuno para ver que los ratones modificados genéticamente para que carecieran de myd88, un gen fundamental para la respuesta inmunitaria, estaban «tan gordos como panqueques». Había dejado envejecer a los roedores más tiempo de lo habitual, revelando un vínculo no apreciado entre la inmunidad y la obesidad.
Aún así, la observación no respondía a la pregunta de por qué los animales tenían sobrepeso.
A partir de investigaciones anteriores que había llevado a cabo en el laboratorio de Round, sospechaba que el microbioma estaba implicado. Había ayudado a demostrar que una de las funciones del sistema inmunitario es mantener el equilibrio entre la diversa gama de bacterias del intestino. Una alteración de las defensas del organismo puede hacer que ciertas especies bacterianas dominen sobre otras. A veces, este cambio repercute negativamente en la salud.
Siguiendo una lógica similar, Petersen y sus colegas determinaron que la obesidad observada en los ratones inmunodeprimidos se debía a que el sistema de defensa del organismo no reconocía adecuadamente las bacterias. Estos ratones produjeron menos anticuerpos que normalmente se aferran al microbioma como misiles que buscan un objetivo. Este cambio hizo que el intestino fuera menos hospitalario para los clostridios, lo que provocó una mayor absorción de grasas y un aumento excesivo de peso. Con el tiempo, los ratones también desarrollaron signos de diabetes de tipo 2.
Round señala que las investigaciones realizadas por otros han demostrado que las personas obesas carecen igualmente de Clostridia, lo que refleja la situación de estos ratones. También hay algunos indicios de que las personas obesas o con diabetes de tipo 2 pueden tener una respuesta inmunitaria subóptima. La esperanza es que la comprensión de estas conexiones proporcione nuevos conocimientos para prevenir y tratar estas condiciones de salud generalizadas.
«Hemos tropezado con un aspecto relativamente inexplorado de la diabetes tipo 2 y la obesidad», dice Round. «Este trabajo abrirá nuevas investigaciones sobre cómo la respuesta inmunitaria regula el microbioma y la enfermedad metabólica».