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El tabaquismo, practicado por más de mil millones de personas en todo el mundo, se considera una de las principales causas de enfermedad y representa más de seis millones de muertes cada año. Muchas personas no dejan de fumar, a pesar de expresar su deseo de hacerlo, porque les preocupa el aumento de peso sustancial que a menudo acompaña al abandono del hábito de fumar. La causa de este aumento de peso no está clara, ya que los estudios sugieren que la mayoría de las personas no comen más después de dejar de fumar.

En un estudio publicado hoy en Nature, los investigadores del Instituto Weizmann de Ciencia informan que han descubierto que la obesidad que se desarrolla después de “dejar de fumar” en ratones puede ser impulsada por los compuestos moduladores del peso liberados por sus microbios intestinales. “Nuestros hallazgos ejemplifican cómo el huésped y el microbioma actúan como socios en la regulación del peso y el metabolismo”, dice el profesor Eran Elinav del Departamento de Inmunología de Weizmann, quien encabezó el equipo de investigación. “Los compuestos que hemos identificado pueden conducir a nuevos tratamientos que ayudarán a las personas a evitar el aumento de peso al dejar de fumar. Además, estos compuestos pueden desarrollarse más en terapias para combatir la obesidad incluso entre los no fumadores”.

Los investigadores encontraron que los ratones que estaban expuestos regularmente al humo del cigarrillo no aumentaban de peso, a pesar de consumir una dieta rica en grasas y azúcar. Cuando cesó la exposición al humo, los ratones aumentaron de peso rápidamente, como sucede a menudo con los humanos que dejan de fumar. Pero cuando los ratones recibieron antibióticos de amplio espectro que agotaron su microbioma, ganaron mucho menos peso después de someterse a “dejar de fumar”, manteniéndose delgados durante meses independientemente de su dieta. Evidentemente, los compuestos relacionados con el tabaquismo, como la nicotina, penetraron en el intestino de los ratones “fumadores” desde el torrente sanguíneo, alterando así la composición bacteriana del intestino y, en consecuencia, el metabolismo del cuerpo.

Para confirmar que los microbios intestinales eran de hecho importantes reguladores del aumento de peso en los ratones que “dejaron de fumar”, los investigadores recolectaron microbiomas de ratones “fumadores” o “que dejaron de fumar” en varios puntos de tiempo, y los transfirieron a ratones libres de gérmenes que tenían nunca ha estado expuesto al humo del cigarrillo. Los ratones receptores desarrollaron desequilibrios microbianos similares a los observados en ratones “fumadores” y aumentaron de peso gradualmente, un fenómeno que fue mayor en los ratones trasplantados con microbiomas recolectados durante el período para dejar de fumar. Se produjo un aumento de peso significativamente menor cuando los ratones donantes “fumadores” fueron tratados con antibióticos antes de los trasplantes.

A continuación, los investigadores caracterizaron los miles de metabolitos potencialmente bioactivos generados o alterados por el microbioma cuando los huéspedes estuvieron expuestos al humo del cigarrillo. Identificaron dos pequeñas moléculas que podrían explicar las consecuencias metabólicas de dejar de fumar. Uno fue la dimetilglicina, o DMG, un metabolito generado a partir del nutriente dietético colina por el microbioma intestinal y el hígado. La producción de DMG aumentó durante la exposición activa al humo del cigarrillo, pero se redujo sustancialmente cuando los antibióticos agotaron el microbioma intestinal de los ratones “fumadores”. Cuando a estos ratones tratados con antibióticos (que no tienen DMG) se les administró un suplemento de DMG, su capacidad para aumentar de peso volvió tan pronto como dejaron de estar expuestos al humo del cigarrillo, aparentemente porque el compuesto aumentó lo que se conoce como “cosecha de energía”. la cantidad de energía derivada de los alimentos que absorbe el cuerpo. Cuando los ratones fueron alimentados con una dieta deficiente en colina, es decir, sin los precursores necesarios para la producción de DMG, no pudieron aumentar de peso después de “dejar de fumar”.

El segundo metabolito bioactivo, acetilglicina, o ACG, siguió un patrón de imagen especular al de DMG: sus niveles se redujeron durante la exposición activa al humo y después de que cesó la exposición, aumentaron después del tratamiento con antibióticos. Cuando los ratones “exfumadores” (que normalmente presentan niveles bajos de ACG) recibieron un suplemento de ACG, no pudieron aumentar de peso al “dejar de fumar”, lo que sugiere que ACG actuó en este contexto como un metabolito reductor de peso.

Los investigadores demostraron además que las dos moléculas podían modificar el peso incluso en un entorno de no fumadores. La administración de DMG a ratones “no fumadores” resultó en un modesto aumento de peso, mientras que la suplementación con ACG indujo una pérdida de peso significativa en ratones obesos no fumadores, junto con una mejora en varios otros parámetros metabólicos. Un análisis genómico del tejido graso del ratón sugirió que DMG y ACG producían efectos opuestos: uno activaba un programa genético relacionado con la obesidad y el otro, un programa relacionado con la pérdida de peso. Se necesitan más estudios para dilucidar los mecanismos por los cuales estas moléculas afectan el metabolismo de los mamíferos.

Finalmente, los investigadores evaluaron los microbiomas de 96 personas que fumaban y no fumaban. Encontraron alteraciones marcadas en el microbioma de los fumadores, así como cambios en los metabolitos microbianos que eran similares a los encontrados en los ratones “fumadores”, incluido un aumento de los niveles de DMG y sus productos intermedios. Más estudios deberán investigar si estos u otros metabolitos producidos por el microbioma influenciado por el tabaquismo contribuyen al aumento de peso después de dejar de fumar en los seres humanos.

“El profundo impacto que nuestros inquilinos microbianos tienen en nuestro cuerpo nunca deja de sorprendernos”, dice Elinav. “Nuestros hallazgos arrojan nueva luz sobre cómo el microbioma interactúa con el cuerpo humano en la regulación de nuestro peso y metabolismo, de formas que pueden aprovecharse terapéuticamente”.

Fuente: https://medicalxpress.com

Referencia: Fluhr L, Mor U, Kolodziejczyk AA. et al. Gut microbiota modulates weight gain in mice after discontinued smoke exposure. Nature (2021).