Un reciente estudio en ratones llevado a cabo por investigadores de la Universidad de Brown, revela una función previamente desconocida del microbioma intestinal: la regulación del sistema inmune para que sus mecanismos de defensa no ataquen a las bacterias útiles.

El hallazgo podría ayudar a desarrollar tratamientos para enfermedades autoinmunes e inflamatorias, así como para la deficiencia de vitamina A.

Regulando el sistema inmune

De los trillones de bacterias que coexisten en el microbioma intestinal, la gran mayoría juega un papel beneficioso para la salud, pero a la vista del sistema inmune, son intrusos que deben ser eliminados mediante una respuesta inmune. Sin embargo, el microbioma se las arregla para regular esta respuesta.

Bacteria Clostridia, una de las bacterias de mayor prevalencia en el microbioma intestinal, tanto de ratones como de humanos.

Para lograr tal regulación, las bacterias moderan los niveles de vitamina A activa en el intestino, lo que genera un “escudo protector” que impide una respuesta inmune hiperactiva.

Durante el estudio, los investigadores encontraron que las bacterias en el microbioma afinan los niveles de una proteína, la retinol deshidrogenasa 7 (Rdh7), responsable de la conversión de la vitamina A de la dieta, en su forma activa en el tracto gastrointestinal, el ácido retinoico.

Tal como esperaban los investigadores, los ratones diseñados genéticamente para no tener Rdh7 en sus células intestinales presentan menos ácido retinoico en su tejido intestinal. Más específicamente, estos ratones tenían menos células inmunes que producen interleukin-22 (IL-22), una señal celular importante que coordina la respuesta antimicrobiana contra las bacterias intestinales.

Otros componentes del sistema inmunitario, como las células con inmunoglobulina A y dos tipos de células T, fueron los mismos que en los ratones estándar, lo que sugiere que la proteína Rdh7 es esencial para regular la respuesta antimicrobiana.

Desbloquear las claves

Los investigadores no saben exactamente cómo el microbioma suprime la producción de la proteína Rdh7, pero se sabe que la bacteria Clostridia, una de las de mayor prevalencia, produce ácidos grasos de cadena corta que cambian la expresión del gen del huésped.

 

Los investigadores encontraron que la cantidad de proteína convertidora de vitamina A, que se muestra en verde, varía entre de los ratones normales (CV) y los ratones sin bacterias intestinales (GF).

En esa dirección apunta el próximo paso de los investigadores, quienes ya se están preparando para estudiar cómo las bacterias regulan la expresión de la proteína Rdh7, incluido el examen de varios ácidos grasos de cadena corta.

Los autores del estudio manifiestan que comprender cómo las bacterias regulan las respuestas del sistema inmunológico podría ser importante para desbloquear las claves de una serie de trastornos, incluida la enfermedad de Crohn y otras enfermedades inflamatorias del intestino.

Al respecto, la Dra. Shipra Vaishnava, profesora de inmunología y microbiología molecular en la Universidad de Brown y coautora de la investigación, expresó:

“Muchas de estas enfermedades se atribuyen al aumento de la respuesta inmune o la activación inmune, pero hemos encontrado una nueva forma en que las bacterias en nuestro intestino pueden amortiguar la respuesta inmune”.

Referencia: Commensals Suppress Intestinal Epithelial Cell Retinoic Acid Synthesis to Regulate Interleukin-22 Activity and Prevent Microbial Dysbiosis. Immunity, 2018. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2018.11.018