Un microbioma inexplorado podría prevenir enfermedades como la diabetes

El microbioma humano es único en cada persona y ahora se descubrió que influye en el desarrollo de las células productoras de insulina durante la infancia.

Ese impacto puede provocar cambios a largo plazo en el metabolismo y el riesgo del desarrollo de la diabetes, según descubrieron científicos de los Estados Unidos a través de una experimentación con ratones. El trabajo fue publicado en la revista Science.

Los resultados podrían ayudar a los médicos a reducir el riesgo de diabetes de tipo 1 -o incluso a recuperar la función metabólica perdida en la edad adulta- al administrar en el futuro microbios intestinales específicos que ayuden al páncreas a crecer y sanar. Por supuesto, se deben hacer aún ensayos clínicos que demuestren eficacia y seguridad de esa intervención.

Los ratones expuestos a antibióticos de amplio espectro en las primeras etapas de la vida tienen peor salud metabólica a largo plazo, según descubrieron los investigadores. Si recibían antibióticos durante un período de 10 días poco después de nacer, desarrollaban menos células beta, que son las productoras de insulina en el páncreas, responsables de regular el azúcar en la sangre.

Los ratones tratados con antibióticos también mostraron niveles más altos de azúcar en sangre y niveles más bajos de insulina en la edad adulta.

“Esto, para mí, fue impactante y un poco aterrador”, dice June Round, doctora y profesora de patología en la Universidad de Utah Salud y una de las autoras principales del estudio. “Demostró lo importante que es la microbiota durante este breve período inicial de desarrollo”, añadió.

Al probar una variedad de antibióticos que afectan a diferentes tipos de microbios, los investigadores identificaron varios microbios específicos que aumentaron la cantidad de tejido productor de insulina y el nivel de insulina en sangre.

De manera intrigante, uno de estos microbios que mejora el metabolismo es un hongo en gran medida inexplorado llamado Candida dubliniensis, que no se encuentra en adultos humanos sanos, pero podría ser más común en los lactantes.

Crucialmente, la exposición a ese hongo en etapas tempranas de la vida también redujo drásticamente el riesgo de diabetes tipo 1 en ratones machos predispuestos.

Cuando ratones machos genéticamente predispuestos al desarrollo de diabetes tipo 1 fueron colonizados por un microbio metabólicamente “neutral” en la infancia, desarrollaron la enfermedad en el 90 % de los casos. En contraste, entre los ratones que fueron colonizados con el hongo, menos del 15 % desarrolló diabetes.

La exposición a C. dubliniensis incluso podría ayudar a un páncreas dañado a recuperarse, según encontraron los investigadores.

Cuando los investigadores introdujeron el hongo en ratones adultos cuyas células productoras de insulina habían sido destruidas, las células productoras de insulina se regeneraron y la función metabólica mejoró.

Los investigadores enfatizaron que eso es altamente inusual: este tipo de células normalmente no crecen en la edad adulta.

“Una posibilidad en un futuro lejano es que tal vez señales como estas puedan ser aprovechadas no solo como un método preventivo, sino también como un tratamiento para ayudar más adelante en la vida”, dijo Jennifer Hill, autora principal del estudio, quien lideró la investigación como científica postdoctoral en el laboratorio de Round. Actualmente, la especialista se desempeña como profesora asistente de biología molecular, celular y del desarrollo en la Universidad de Colorado Boulder.

Si los beneficios observados en ratones se sostienen en humanos, las moléculas derivadas de microbios podrían eventualmente ayudar a restaurar la función pancreática en personas con diabetes.

Pero Hill advierte que los tratamientos que ayudan a las células beta a regenerarse en ratones históricamente no han mostrado mejoras en la salud humana.

El hongo C. dubliniensis parece apoyar a las células productoras de insulina a través de sus efectos sobre el sistema inmunológico. Investigaciones previas habían demostrado que las células inmunitarias en el páncreas pueden promover el desarrollo de sus vecinas productoras de insulina.

Los investigadores descubrieron que los ratones sin microbioma tienen menos células inmunitarias en el páncreas y peor función metabólica en la edad adulta.

Cuando a estos ratones se les administraba una dosis de C. dubliniensis en sus primeras etapas de vida, tanto las células inmunitarias del páncreas como su función metabólica retornaban a niveles normales.

El hongo C. dubliniensis solo puede promover el crecimiento de células productoras de insulina en ratones que poseen macrófagos. Esto demuestra que el hongo mejora la salud metabólica al actuar sobre el sistema inmunológico.

Los investigadores destacaron que probablemente existen otros microbios que ofrecen beneficios similares a los de C. dubliniensis.

Sus nuevos hallazgos podrían servir como una puerta de entrada para entender cómo podrían funcionar señales similares de otros microbios en la salud.

“No sabemos mucho sobre cómo el microbioma está impactando la salud en las primeras etapas de la vida”, señaló Hill. “Pero estamos descubriendo que estas señales tempranas tienen un impacto en el desarrollo inicial y, además, tienen consecuencias a largo plazo para la salud metabólica”, dijo.

La doctora Round agregó que comprender cómo el microbioma afecta el metabolismo podría potencialmente conducir a tratamientos basados en microbios para prevenir la diabetes tipo 1.

“Lo que espero que eventualmente ocurra es que podamos identificar estos microbios importantes, y que podamos administrarlos a los lactantes para que quizás podamos prevenir completamente el desarrollo de esta enfermedad”, expresó.