Un nuevo estudio ha demostrado cómo la microbiota intestinal de ratones mayores puede promover el crecimiento neuronal en ratones jóvenes, lo que lleva a desarrollos prometedores en futuros tratamientos.
El grupo de investigación, con sede en la Universidad Tecnológica de Nanyang (NTU) en Singapur, transfirió la microbiota intestinal de ratones más viejos al intestino de ratones más jóvenes con fauna intestinal menos desarrollada.
Esto dio como resultado una neurogénesis mejorada (crecimiento neuronal) en el cerebro y un envejecimiento alterado, lo que sugiere que l a relación simbiótica entre las bacterias y su huésped puede tener beneficios significativos para la salud.
Los últimos 20 años han visto un aumento significativo en la cantidad de investigación sobre la relación entre el huésped y las bacterias que viven en él. Los resultados de estos estudios han establecido un papel importante para esta relación en nutrición, metabolismo y comportamiento.
La comunidad médica espera que estos últimos resultados puedan conducir al desarrollo de un tratamiento basado en alimentos para ayudar a retrasar el proceso de envejecimiento.
En este estudio, el equipo de investigación intentó descubrir las características funcionales de la microbiota intestinal de un huésped envejecido. Los investigadores trasplantaron la microbiota intestinal de ratones viejos o jóvenes a receptores de ratones jóvenes libres de gérmenes.
Los hallazgos aparecen en la revista. Medicina Medicina Traslacional.
¿En qué consistió la investigación?
El microbioma intestinal cambia a medida que el huésped envejece, y para investigar cómo evoluciona, el equipo de investigación trasplantó el microbioma intestinal de ratones de 24 meses a ratones jóvenes sin gérmenes de 6 semanas de edad.
El profesor Sven Pettersson de la NTU Lee Kong Chian School of Medicine dirigió el equipo.
Después de 8 semanas, el profesor Pettersson y sus colegas observaron un mayor crecimiento intestinal y una mayor neurogénesis en el cerebro de los ratones.
Para controlar el experimento, el equipo transfirió el microbioma intestinal de ratones jóvenes a ratones libres de gérmenes de la misma edad. Los investigadores no observaron los mismos efectos que observaron en los ratones que recibieron el microbioma intestinal de ratones más viejos.
El equipo también realizó análisis moleculares en los roedores y descubrió que habían aumentado los niveles de butirato. El butirato es un ácido graso de cadena corta que producen los microbios intestinales.
El butirato es beneficioso para la salud y puede proteger contra enfermedades, como la enfermedad inflamatoria intestinal, el cáncer colorrectal, la obesidad y la diabetes.
El enriquecimiento de ciertos microbios intestinales y el aumento de la fermentación bacteriana de las fibras dietéticas en el colon condujeron a estos niveles elevados de butirato. A su vez, el aumento de los niveles de butirato estimuló la producción de la hormona pro-longevidad FGF21.
FGF21 es un factor de crecimiento de fibroblastos que juega un papel importante en la regulación del metabolismo. Los niveles elevados de FGF21 también se asociaron con un aumento
Esto es importante porque el aumento de AMPK conduce a una mayor absorción de ácidos grasos de cadena corta durante el metabolismo celular. SIRT-1 También regula la homeostasis y puede proteger contra una variedad de trastornos humanos.
Reducido mTOR Puede proteger contra el cáncer humano y diversas enfermedades inflamatorias.
Los investigadores continuaron explorando el efecto de los trasplantes de microbioma intestinal en el tracto digestivo de los ratones.
El envejecimiento normal del tejido intestinal reduce la viabilidad de las células intestinales. Esto tiene asociaciones con una producción reducida de moco, lo que puede conducir a un mayor daño celular y la muerte.
Los investigadores encontraron que trasplantar el microbioma de ratones más viejos a ratones más jóvenes condujo a un aumento en el largo y ancho de las vellosidades, que son pequeñas estructuras que forman la pared del intestino.
Los ratones que habían recibido el microbioma de los ratones más viejos también tenían un colon más largo y un intestino delgado más largo que el grupo de control que había recibido el microbioma de otros ratones jóvenes.
Los investigadores también dieron a los ratones jóvenes libres de gérmenes butirato por sí mismos y observaron que condujo a aumentos similares en la neurogénesis y el crecimiento intestinal.
¿Cómo se han recibido estos resultados?
Científicos de todo el mundo han reaccionado a estos resultados. El Dr. Dario Riccardo Valenzano, líder del grupo en el Instituto Max Planck de Biología del Envejecimiento en Alemania, dice: "Estos resultados son emocionantes y plantean varias nuevas preguntas abiertas para la biología del envejecimiento y la investigación de microbiomas".
Algunas de estas preguntas, dice el Dr. Valenzano, incluyen "si hay una adquisición activa de microbios productores de butirato durante la vida de los ratones y si el envejecimiento extremo conduce a la pérdida de esta comunidad microbiana fundamental, que puede ser responsable de la disbiosis y la edad". disfunciones relacionadas ".
Además, el profesor Brian Kennedy, director del Centro para el Envejecimiento Saludable de la Universidad Nacional de Singapur, dice: "Es intrigante que el microbioma de un animal envejecido pueda promover fenotipos juveniles en un receptor joven".
"Esto sugiere que la microbiota con el envejecimiento se ha modificado para compensar los déficits acumulados del huésped y lleva a la pregunta de si el microbioma de un animal joven tendría mayores o menores efectos en un huésped joven".
"Los hallazgos avanzan nuestra comprensión de la relación entre el microbioma y su huésped durante el envejecimiento y sientan las bases para el desarrollo de intervenciones relacionadas con el microbioma para promover una longevidad saludable ".
Prof. Brian Kennedy
Implicaciones para futuros tratamientos.
Estos resultados son muy prometedores para la progresión futura en el tratamiento de enfermedades asociadas con el envejecimiento, como los trastornos neurogenerativos.
Sugieren que la composición de la microbiota intestinal y la dinámica es sensible a la edad y que la respuesta a las señales microbianas en la vida temprana difiere significativamente de la de la vida posterior.
Los resultados implican que la microbiota intestinal de los huéspedes mayores con homeostasis metabólica puede apoyar la salud del huésped. Por el contrario, en adultos con diabetes tipo 2, el microbioma intestinal puede inducir vías inflamatorias.
Las limitaciones de este estudio incluyen el hecho de que los microbiomas pueden cambiar en el transcurso del estudio, incluso bajo experimentos controlados, como los presentados aquí.
También es posible que otros metabolitos microbianos y vías celulares desempeñen un papel, pero los investigadores no investigaron esto en este estudio.