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Los microbios intestinales beneficiosos y el cuerpo trabajan juntos para ajustar el metabolismo de las grasas y los niveles de colesterol, según un nuevo estudio preclínico realizado por investigadores de Weill Cornell Medicine y el Instituto Boyce Thompson en el campus de Ithaca de la Universidad de Cornell.

El cuerpo humano ha evolucionado en conjunto con los microbios beneficiosos que viven en el intestino (denominada microbiota), lo que ha dado lugar a relaciones mutuamente favorables que ayudan a la digestión de los alimentos y a la absorción de los nutrientes esenciales necesarios para la supervivencia del huésped y de los microbios intestinales. Un aspecto central de estas relaciones es la producción de moléculas bioactivas que promueven la descomposición de los alimentos, lo que permite la absorción de nutrientes por parte del huésped. Uno de los grupos más importantes de estas moléculas son los denominados ácidos biliares (también conocidos como «bilis»), que se producen a partir del colesterol en el hígado y luego se transportan al intestino, donde promueven la digestión de las grasas.

Los científicos saben desde hace tiempo que las bacterias intestinales modifican los ácidos biliares en una forma que estimula un receptor llamado FXR, que reduce la producción de bilis. El nuevo estudio, publicado el 8 de enero en Nature, revela que una enzima producida por las células intestinales convierte los ácidos biliares en una forma diferente que tiene el efecto opuesto. Esta forma alterada, llamada ácido biliar-metilcisteamina (BA-MCY), inhibe el FXR para promover la producción de bilis y ayudar a impulsar el metabolismo de las grasas. «Nuestro estudio revela que existe un diálogo entre los microbios intestinales y el cuerpo que es vital para regular la producción de ácidos biliares», dijo el coautor correspondiente, el Dr. David Artis, Director del Instituto Jill Roberts para la Investigación de la Enfermedad Inflamatoria Intestinal y el Centro Friedman para la Nutrición y la Inflamación y profesor Michael Kors en Inmunología en Weill Cornell Medicine. Los ácidos biliares ayudan al sistema digestivo a descomponer las grasas en formas que el cuerpo puede absorber y utilizar. “Pero ahora ha quedado claro que los ácidos biliares son más que simples ayudas digestivas; actúan como moléculas de señalización, regulando los niveles de colesterol, el metabolismo de las grasas y más”, dijo el coautor correspondiente, el Dr. Frank Schroeder, profesor del Instituto Boyce Thompson y profesor del Departamento de Química y Biología Química de la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Cornell. “Lo hacen todo esto al unirse a FXR, que actúa como un semáforo, controlando el metabolismo del colesterol y la producción de ácidos biliares para evitar una acumulación excesiva”.

Ahora, la colaboración entre los laboratorios del Dr. Schroeder y el Dr. Artis ha revelado el papel del organismo huésped en este proceso biológico fundamental. El estudio fue codirigido por el Dr. Tae Hyung Won, ex asociado postdoctoral en el laboratorio del Dr. Schroeder y ahora profesor adjunto en la Universidad Cha en Corea; el Dr. Christopher Parkhurst, instructor de medicina en Weill Cornell Medicine, que trabaja en el laboratorio del Dr. Artis; y el Dr. Mohammad Arifuzzaman, profesor adjunto de inmunología en medicina en Weill Cornell Medicine. La colaboración multidisciplinaria entre los doctores Artis y Schroeder ha fusionado con éxito las disciplinas biomédicas de la inmunología, la biología química y las interacciones entre el huésped y la microbiota. En este estudio, utilizaron una técnica llamada metabolómica no dirigida para identificar todas las moléculas producidas por ratones con y sin microbios intestinales. Al comparar ambas, pudieron distinguir qué moléculas eran producidas por los microbios intestinales y cuáles eran producidas por el cuerpo. Las BA-MCY se destacaron como moléculas producidas por los ratones pero que, sin embargo, dependían de la presencia de microbios intestinales. “Los BA-MCY demuestran un nuevo paradigma: moléculas que no son producidas por los microbios intestinales pero que aún dependen de su presencia”, dijo el coautor principal Dr. Won. A través de una serie de experimentos, los investigadores demostraron cómo el cuerpo produce los BA-MCY y cómo estas moléculas proporcionan una manera para que el cuerpo contrarreste las señales de los microbios para producir menos ácido biliar, evitando la desaceleración del metabolismo del colesterol.

“Este equilibrio es crucial”, afirmó el Dr. Schroeder. “Cuando las bacterias intestinales producen una gran cantidad de ácidos biliares que activan fuertemente el FXR, el cuerpo contraataca produciendo BA-MCY, lo que garantiza que el sistema de ácidos biliares se mantenga equilibrado”. Los investigadores también demostraron en su modelo preclínico que aumentar los niveles de BA-MCY ayudó a reducir la acumulación de grasa en el hígado y que aumentar la ingesta de fibra dietética también mejoró la producción de BA-MCY. “Es importante destacar que también se detectaron BA-MCY en muestras de sangre humana, lo que indica que puede ocurrir un mecanismo similar en las personas”, agregó el Dr. Arifuzzaman.

Los resultados pueden sugerir posibles dianas terapéuticas para trastornos metabólicos, como la enfermedad del hígado graso, el colesterol alto y los trastornos relacionados con la obesidad. También sugieren que los enfoques dietéticos, como aumentar ciertas formas de ingesta de fibra, pueden ayudar a reforzar el sistema de control y equilibrio del cuerpo. Los próximos pasos de los colaboradores son aprender más sobre cómo se regulan estos procesos y estudiar este tipo de comunicación entre microbios e intestino en diferentes estados patológicos. Los investigadores sugirieron que su enfoque de estudio también puede ayudar a los investigadores a estudiar el papel de la microbiota intestinal en una amplia gama de enfermedades, desde infecciones e inflamación crónica hasta obesidad y cáncer. “Nuestro artículo es una hoja de ruta para utilizar la metabolómica y la química no dirigidas a comprender mejor cómo el diálogo entre la microbiota intestinal y el cuerpo afecta una variedad de enfermedades”, dijo el Dr. Artis.

Fuente: https://news.weill.cornell.edu

Referencia: Won TH, Arifuzzaman M, Parkhurst CN, et al. Host metabolism balances microbial regulation of bile acid signalling. Nature. 2025 Jan 8.