Una bacteria intestinal que ayuda a reducir el riesgo de enfermedades del corazón

Los científicos han descubierto que una de las bacterias buenas que se encuentran en el intestino humano tiene un beneficio que no se ha reconocido hasta ahora: el potencial para reducir el riesgo de enfermedad cardíaca

La actividad de las bacterias en los intestinos reduce la producción de una sustancia química que se ha relacionado con el desarrollo de arterias obstruidas. Después de que se fabrica en el intestino, el químico ingresa al torrente sanguíneo y viaja al hígado, donde se convierte en su forma más dañina.

Los investigadores de la Universidad Estatal de Ohio han rastreado el comportamiento de la bacteria a una familia de proteínas que sospechan que podría explicar otras formas en que los buenos organismos intestinales pueden contribuir a la salud humana . En esencia, estos microbios compiten con las bacterias malas por el acceso a los mismos nutrientes en el intestino, y si las bacterias buenas ganan, pueden prevenir problemas de salud que pueden resultar de cómo el cuerpo metaboliza los alimentos.

Hay mucho más trabajo por delante, pero los científicos ven el potencial de este microbio, Eubacterium limosum, para ser utilizado con fines terapéuticos en el futuro. Investigaciones previas ya han demostrado que la bacteria es “buena” porque calma la inflamación en el intestino.

“En la última década, se ha hecho evidente que las bacterias en el intestino humano influyen en nuestra salud de muchas maneras. El organismo que estudiamos afecta la salud al evitar que un compuesto problemático empeore”, dijo Joseph Krzycki, profesor de microbiología en Ohio. Estado y autor principal del estudio. “Es demasiado pronto para decir si esta bacteria podría tener valor terapéutico. Pero para eso estamos trabajando”.

La investigación aparece en línea y se publicará en una futura edición del Journal of Biological Chemistry .

El químico vinculado a las arterias obstruidas que caracterizan la aterosclerosis se llama trimetilamina, o TMA. Se produce durante el metabolismo cuando algunos microbios intestinales, generalmente las bacterias consideradas inútiles para los humanos, interactúan con ciertos nutrientes de los alimentos. Entre esos nutrientes se encuentra la L-carnitina, un compuesto químico que se encuentra en la carne y el pescado que también se usa como suplemento nutricional para mejorar la recuperación después del ejercicio.

Krzycki y sus colegas descubrieron que E. limosum interactúa con L-carnitina de una manera diferente en el intestino, y esa interacción elimina el papel de L-carnitina en la producción de TMA (otros nutrientes también participan en la producción de TMA en el intestino).

Los investigadores atribuyen el comportamiento beneficioso de la bacteria a una proteína llamada MtcB, una enzima que corta moléculas específicas de los compuestos para ayudar a las bacterias a generar energía y sobrevivir. El proceso se llama desmetilación e implica la eliminación de un grupo metilo, un átomo de carbono rodeado por tres átomos de hidrógeno, para cambiar la estructura o función de un compuesto.

“La bacteria hace esto para su propio beneficio, pero tiene el efecto aguas abajo de reducir la toxicidad de la TMA”, dijo Krzycki. “Hasta ahora, las únicas reacciones microbianas intestinales conocidas con L-carnitina involucraban convertirlo en su forma mala. Hemos descubierto que una bacteria que se sabe que es beneficiosa podría eliminar un grupo metilo y enviar el producto resultante por otra vía sin hacer nada otros compuestos nocivos en el proceso “.

En estas interacciones, la L-carnitina funciona como un sustrato de crecimiento, un compuesto que se consume para que el organismo pueda vivir y crecer, y también como un objetivo para la actividad enzimática. En el estudio, los investigadores alimentaron los cultivos de E. limosum con una variedad de posibles sustratos, incluida la L-carnitina. Solo cuando se le ofreció L-carnitina, el microbio sintetizó la proteína MtcB específicamente para eliminar el grupo metilo de la L-carnitina; en esencia, MtcB es parte de la forma natural de las bacterias de consumir el nutriente.

Krzycki dijo que encontrar este beneficio significativo para la salud en una especie de bacteria intestinal sugiere que todavía hay mucho que aprender sobre cómo las bacterias intestinales pueden influir en los resultados de salud asociados con el metabolismo humano.

“MtcB es parte de una familia de proteínas con miles de representantes que pueden usar diferentes compuestos y cambiar qué nutrientes consumen las bacterias en el intestino”, dijo. “Estas proteínas pueden comportarse de manera muy similar químicamente, pero el uso de diferentes compuestos obviamente puede crear grandes cambios en lo que respecta a la biología”.

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