La literatura científica acumula evidencias sobre el vínculo entre la buena salud y diversidad del microbioma intestinal. Se sabe que la comunidad de bacterias que reside en nuestro tracto gastrointestinal puede influenciar enfermedades tan prevalentes como la diabetes tipo 2, la obesidad y la enfermedad inflamatoria intestinal entre muchas otras.
Ahora, una investigación llevada a cabo por investigadores del Broad Institute del MIT, la Universidad de Harvard y el Hospital General de Massachusetts apunta a una relación entre el microbioma intestinal y las enfermedades cardiovasculares. Según estos hallazgos publicados en la revista Cell, existirían microorganismos específicos que consumen colesterol a nivel intestinal, lo que conllevaría una reducción del riesgo de sufrir accidentes cardiovasculares en seres humanos.
Así pues, los miembros del laboratorio de Ramnik Xavier, la Plataforma de Metabolímica de Broad y sus colaboradores analizaron metabolitos y genomas microbianos de más de 1.400 participantes del conocido Framingham Heart Study. Este proyecto que lleva décadas en funcionamiento y ha analizado múltiples factores de riesgo cardiovascular.
En este caso, los investigadores descubrieron que las bacterias Oscillibacter son capaces de captar y metabolizar el colesterol de su entorno. Así, las personas con mayores niveles de esta bacteria a nivel intestinal también muestran niveles más bajos de colesterol. Además, se logró identificar el mecanismo de acción de estas bacterias, por lo que se podrían plantear intervenciones terapéuticas específicas para ayudar a reducir el colesterol.
"Nuestra investigación integra los hallazgos en participantes humanos con la validación experimental para garantizar que nuestros descubrimientos puedan servir de punto de partida para mejorar la salud cardiovascular", explica Xavier, director del Programa de Inmunología y codirector del Programa de Enfermedades Infecciosas y Microbioma del Broad. También ejerce de profesor de la Facultad de Medicina de Harvard y del Hospital General de Massachusetts.
En esta última década, se han ido desgranado la evidencia científica entre los vínculos de la composición del microbioma intestinal con desencadenantes de la enfermedad cardiovascular. Estos incluyen los triglicéridos, los niveles de azúcar en sangre o los niveles de colesterol. Sin embargo, no se habían podido abordar estas conexiones con terapias específicas porque se carecía de una comprensión completa de las vías metabólicas intestinales.
En este nuevo estudio, los investigadores han obtenido una imagen más completa y detallada del impacto de los microorganismos intestinales en el metabolismo. Para ello han combinado secuenciación metagenómica -donde se perfila todo el ADN microbiano en una muestra- con la metabolómica, que mide los niveles de cientos de metabolitos conocidos y miles de desconocidos.
Durante la investigación se descubrieron más de 16.000 asociaciones entre microorganismos y rasgos metabólicos, incluyendo una particularmente fuerte: las personas con varias especies de bacterias del género Oscillibacter tenían niveles de colesterol más bajos. Y este género de bacteria sería particularmente abundante en el intestino, representando el 1% del microbioma intestinal.
Posteriormente, los investigadores analizaron la vía bioquímica mediante la cual estos microorganismos descomponen el colesterol, recolectando bacterias de muestras de heces para crear una biblioteca única. Tras cultivar la Oscillibacter así recogida, se usó espectrometría de masas para identificar los subproductos más probables del metabolismo del colesterol en la bacteria, permitiendo a los investigadores descubrir qué mecanismos empleaban.
Esencialmente, Oscillibacter convierte el colesterol en productos intermedios que sirven de alimento a otras bacterias. Estas descomponen estos subproductos y facilitan su excreción fuera del organismo. A continuación, los investigadores usaron modelos de aprendizaje para identificar las enzimas responsables de esta conversión bioquímica y los productos de degradación del colesterol.
Habría otra especie de bacteria intestinal, Eubacterium coprostanoligenes, que también contribuiría a la disminución de los niveles de colesterol. Esta especie es portadora de un gen que ya se habría relacionado con el metabolismo del colesterol. Si Eubacterium se une a Oscillibacter, se produciría un efecto sinérgico entre ambas bacterias, potenciando sus efectos sobre la degradación del colesterol
Conocer esta relación ayudará a plantear futuros experimentos con combinaciones de especies bacterianas, arrojando luz sobre cómo interactúan las diferentes comunidades de microorganismos intestinales y cómo afectan a la salud humana. Los investigadores confían en que su éxito identificando las enzimas que metabolizan el colesterol allanará el camino para descubrir otras vías metabólicas similares.