Skip to main content

Article Category

Article available in the folowing languages:

Microbiota y salud intestinal: ¿amigos o enemigos?

El tracto gastrointestinal contiene una barrera mucosa que lo protege de la inflamación. Varios investigadores europeos han estudiado el papel que desempeña la microbiota intestinal en el mantenimiento de esta capa mucosa tanto en la salud como en la enfermedad.

Salud

La microbiota está separada del epitelio intestinal mediante una barrera formada por una densa capa interna desprovista de bacterias y una capa mucosa externa. El componente principal de esta capa mucosa es la mucina 2, una glicoproteína altamente glicosilada que contiene más de cien estructuras complejas diferentes de O-glicanos, azúcares que se añaden a los aminoácidos serina o treonina.

Analizar el papel de las enzimas de la microbiota en la composición de la mucosa intestinal

Algunas bacterias intestinales tienen la capacidad de degradar los glicanos mucinosos, lo que facilita el desarrollo de enfermedades inflamatorias intestinales (EII), como la colitis ulcerosa (CU). El mecanismo preciso de la degradación de la mucina sigue sin conocerse bien. En el proyecto MUC, llevado a cabo con el apoyo del programa Acciones Marie Skłodowska-Curie (MSCA), se investigó la implicación de enzimas bacterianas específicas en la degradación de la mucina. «Entender cómo altera la microbiota la composición de la mucina en el intestino tendrá repercusiones importantes para la salud humana», destaca Ana Sofía Luis, beneficiaria de una beca de investigación del MSCA. La investigación se centró en «Bacteroides thetaiotaomicron» (B. theta), bacteria que persiste en el intestino gracias a su capacidad para hacer uso de los polisacáridos presentes en nuestra dieta, así como de diferentes glicanos endógenos del hospedador. Los datos preclínicos indican que B. theta puede inducir colitis ulcerosa en un modelo animal a través de sus enzimas sulfatasas. El equipo de investigación determinó la actividad de treinta y ocho enzimas (sulfatasas e hidrolasas glucósidas) necesarias para degradar secuencialmente los O-glicanos. La mayor parte de la labor experimental del proyecto se dedicó a delinear el papel de determinadas sulfatasas B. theta en la degradación de la mucina. Determinar la estructura de algunas de estas enzimas aportó datos importantes sobre la especificidad de su sustrato. El análisis microbiológico, combinado con la caracterización bioquímica y el análisis por espectrometría de masas de los O-glicanos complejos, permitió a Luis identificar enzimas específicas que propician la adecuación de B. theta durante la colonización intestinal. Curiosamente, se descubrió que casi la mitad de estas enzimas estaban relacionadas con el metabolismo de la mucina.

Centrar la atención en las enzimas de la microbiota para mejorar la salud intestinal

No cabe duda de que el estado de la capa mucosa del tracto gastrointestinal tiene que ver en el avance de diversas enfermedades y de que puede verse influido, directa e indirectamente, por la actividad de las bacterias intestinales. Si la degradación de la capa mucosa excede la producción de mucosidad, las bacterias pueden llegar al epitelio y provocar una inflamación. En el proyecto MUC se identificó una sulfatasa individual cuyo papel es crucial para que B. theta haga uso de los O-glicanos. Con ello se mejoró la comprensión sobre el proceso por el cual las bacterias intestinales modifican la capa mucosa y se aclaró el mecanismo de degradación de la mucina. «Cabe destacar que nuestros hallazgos crean la oportunidad de desarrollar inhibidores específicos de esta sulfatasa para bloquear la actividad de la microbiota y prevenir la alteración de la mucosidad», señala Luis. Esta opción tendrá repercusiones importantes para las EII y otras enfermedades inflamatorias cuya incidencia en los países desarrollados va en aumento. Esas enzimas esenciales implicadas en la degradación de la mucina están codificadas en el genoma de otros miembros de la microbiota humana y requieren una investigación más profunda. Además, la complejidad de los glicanos mucinosos implica una actividad enzimática coordinada por diferentes bacterias. Las futuras investigaciones de Luis se centrarán en delinear el mecanismo que aplican las diferentes especies de microbiota para hacer uso de los O-glicanos mucinosos del hospedador y su relación con las EII.

Palabras clave

MUC, mucina, microbiota, B. theta, O-glicano, sulfatasa, EII, CU, enfermedades inflamatorias intestinales, colitis ulcerosa

Descubra otros artículos del mismo campo de aplicación