Las bacterias intestinales se comunican para reparar el daño causado por el uso de antibióticos a la
Un equipo de investigación dirigido por Karina Xavier en el Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC, Portugal) ha demostrado que las bacterias que viven en el intestino se hablan y se escuchan entre sí. Usando pequeñas moléculas en lugar de palabras, estas conversaciones microbianas cambiaron el número de ciertas especies de bacterias en el intestino y comenzaron a restaurar el enorme daño causado por el tratamiento antibiótico duradero. Los hallazgos, publicados en la revista científica Cell Reports, muestran el potencial que se puede obtener al usar el lenguaje propio de las bacterias para comunicarse, controlar y explotar la gran cantidad de microbios que viven dentro del intestino humano. Durante mucho tiempo se ha visto a las bacterias como organismos predominantemente dañinos, responsables de muchas enfermedades en todo el mundo. Esta imagen ha cambiado en los últimos diez años. Los científicos ahora informan muchas características beneficiosas de ciertas especies bacterianas, particularmente aquellas que viven dentro de los cuerpos humanos, en particular en el intestino. Estos microbios pueden ser vistos como pequeños huéspedes en el intestino, ayudando al cuerpo a obtener el máximo provecho de los alimentos ingeridos y protegiéndolos de los invasores oportunistas que causan enfermedades. "Cuando perdemos algunos de estos huéspedes: tomando antibióticos o cambiando nuestra dieta, por ejemplo, el desequilibrio resultante en la comunidad de bacterias puede dejarnos en riesgo de infección, enfermedad inflamatoria del intestino, obesidad o cáncer", explica Karina Xavier. Por lo tanto, científicos como Karina Xavier están ansiosos por comprender cómo interactúan estas bacterias y luego utilizar este conocimiento para beneficiar la salud humana. Una forma en que las bacterias pueden interactuar es a través de un tipo de lenguaje químico. Las bacterias pueden producir e intercambiar pequeñas moléculas conocidas como autoinductores. La detección por parte de otras bacterias permite a estos microbios regular de forma sincrónica los comportamientos en la comunidad, en un proceso denominado detección de quórum. Muchas de estas señales son específicas para especies individuales de bacterias, pero la producción y respuesta a una molécula, Autoinducer-2 (AI-2) se puede ver en todo el reino bacteriano. Como esta señal, AI-2, puede fomentar la comunicación bacteriana entre especies y permitir que las bacterias modifiquen los comportamientos, el equipo de investigación dirigido por Karina Xavier investigó el papel de AI-2 como un lenguaje para comunicarse entre las bacterias en el intestino de los mamíferos. "Sabemos que las bacterias pueden interactuar entre sí en nuestros tubos de ensayo en el laboratorio", dijo Jessica Thompson, una de las primeras colaboradoras de este estudio, "la gran pregunta era si ocurriría dentro del cuerpo, y qué las conversaciones pueden significar para nosotros, los anfitriones de las bacterias ". Utilizando el ratón de laboratorio como organismo modelo, los investigadores pudieron confirmar que la bacteria Escherichia coli (E. coli) produce y detecta AI-2 en el intestino. A continuación, los investigadores abordaron si esta molécula podría influir en la composición de las especies bacterianas en el intestino después del tratamiento con antibióticos. La gran mayoría de las especies bacterianas presentes en el intestino del ratón pertenecen a dos grupos principales: Bacteroidetes y Firmicutes. Los investigadores observaron que, tras el tratamiento con estreptomicina, un potente antibiótico conocido por causar desequilibrios en la comunidad de bacterias intestinales, la diversidad de especies disminuyó sustancialmente y casi todas las especies que permanecieron después del tratamiento pertenecieron al grupo Bacteroidetes. Sorprendentemente, este desequilibrio comunitario se redujo cuando los ratones fueron alimentados con E. coli que podría producir grandes cantidades de AI-2.
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(Pincha Aquí) Estos hallazgos sugieren que las señales bacterianas nativas podrían proporcionar herramientas útiles para restaurar o proteger a nuestras bacterias beneficiosas del daño infligido por los antibióticos. Para Ana Rita Oliveira, también coautora principal de este estudio, "estos resultados mostraron que las bacterias chit-chat, usando AI-2 como un lenguaje, fueron capaces de modular la composición de las bacterias intestinales. Esta es la primera vez que se ha demostrado que la comunicación bacteriana tiene un impacto sobre el equilibrio de especies en la microbiota intestinal ". Karina Xavier dijo, "este trabajo muestra que manipulando el lenguaje químico de las bacterias podemos manipular la composición de la comunidad microbiana del intestino. Particularmente emocionante fue el descubrimiento de que el aumento de la señal bacteriana universal AI-2 favorecía a un grupo de bacterias que sabemos que es esencial para proteger al huésped de muchos agentes infecciosos e inflamatorios. De cara al futuro, espero que al comprender mejor los mecanismos involucrados, seremos capaces de diseñar estrategias para mejorar el efecto de los antibióticos contra las "bacterias buenas" y usarlas para combatir las enfermedades ". Fuente: Thompson, JA, Oliveira, RA, Djukovic, A. Ubeda, A., Xavier, A. La manipulación de la señal de detección de quórum AI-2 afecta a la microbiota intestinal tratada con antibióticos. Cell Reports, 2015 DOI: 10.1016 / j.celrep.2015.02.049
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