Título: El diálogo molecular entre nuestras bacterias intestinales y el sistema inmunológico.

Autor: Borja Sánchez, PhD. Instituto de Productos Lácteos de Asturias – CSIC. Paseo Río Linares sn 33300 Villaviciosa, Asturias. Email: borja.sanchez@csic.es

estudio

Introducción

La microbiota intestina, también denominada flora intestinal, es el conjunto de microorganismos que habitan en nuestro intestino y que realizan importantes funciones, como síntesis de vitaminas, digestión de vitaminas y producción de ácidos grasos, impedir infecciones, ayudar a la maduración de nuestro sistema inmune etc. Desde hace unos diez años, se han asociado desequilibrios en la composición de nuestra microbiota y numerosas enfermedades, como por ejemplo afecciones autoinmunes, inflamatorias, cáncer e incluso desórdenes psicológicos. Actualmente se desconoce cómo se produce esa comunicación molecular entre nuestros microbios y el sistema inmunológico. El conocimiento de este proceso de intercambio de comunicación es clave ya que nos permitiría diseñar estrategias para corregir, en parte o en su totalidad, efectos adversos de numerosas enfermedades.

Objetivo

Comprobar si un tipo de moléculas producidas por nuestra microbiota, que son los péptidos liberados a partir de proteínas más grandes durante el proceso de digestión, son capaces de modular la respuesta inmunológica en células mononucleadas de sangre periférica, que viene a ser un modelo de sistema inmunológico en miniatura.

Metodología

Identificamos 15 péptidos presentes en bacterias intestinales a través de nuestra herramienta web MAHMI (http://www.mahmi.org). Estos péptidos se caracterizan por ser producidos por bacterias normales en nuestra microbiota intestinal, y por estar “camuflados” (encriptados) dentro de moléculas más grandes llamadas proteínas, siendo liberados durante el proceso de digestión. Los péptidos se sintetizaron químicamente y se pusieron en contacto con células inmunes aisladas de sangre periférica a partir de donantes sanos y anónimos. Tras una incubación de 2 días en la que se incluyeron controles negativos y positivos, se midió la respuesta inmune en forma de efectores moleculares denominados citocinas. Las citocinas producidas por nuestras células, sobre todo a nivel de linfocitos, condicionan que una respuesta inmune sea pro-inflamatoria o anti-inflamatoria.

Resultados

Dos de los péptidos (FR-16 y LR-17) tuvieron como efecto un desplazamiento de la respuesta inmune hacia un tipo denominado Th17, que es la respuesta predominante cuando un patógeno extracelular (como por ejemplo una bacteria nociva) se encuentra en el intestino e intenta invadir nuestro organismo. Además ambos péptidos incrementaron la producción de una molécula llamada IL-22, que es esencial en la curación de heridas a nivel de mucosa intestinal, proceso que está también relacionado con la invasión por parte de patógenos. Lo que es más interesante es que las personas con Diabetes tipo 1, que es una enfermedad autoinmune en la que se destruyen las células productoras de insulina en el páncreas, presentan un déficit de respuesta inmune tipo Th17, por lo que nuestro estudio ofrece una aproximación alternativa para conseguir reducir los efectos perjudiciales de esta enfermedad modulando directamente la microbiota intestinal.

Conclusión: la microbiota intestinal, a través de unas moléculas llamadas péptidos inmunomoduladores, es capaz de cambiar la funcionalidad de nuestro sistema inmunológico y ofrece por tanto una nueva vía de tratamiento de algunos de los síntomas de las enfermedades autoinmunes, bien intentando aumentar la abundancia de estas bacterias a través de la dieta, o bien administrando los péptidos directamente como medicamento. Estos datos han sido obtenidos a nivel de laboratorio, por lo que la demostración definitiva de estas hipótesis requieren de estudios en modelos animales y en humanos.

Agradecimientos: Este trabajo ha sido financiado por el Programa Estatal de Investigación, Desarrollo e Inovación Orientada a los Retos de la Sociedad” (Proyecto AGL2013-44039R). La investigación en nuestro laboratorio también es posible gracias a la Fundación Científica Asociación Española Contra el Cáncer, a través del proyecto PS-2016.

Artículo completo:

In Silico Screening of the Human Gut Metaproteome Identifies Th17-Promoting Peptides Encrypted in Proteins of Commensal Bacteria. Disponible en la siguiente dirección: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2017.01726/full