Un estudio pionero realizado por investigadores israelíes sugiere que los microbios intestinales pueden tener un efecto directo en el curso de la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), la enfermedad neurodegenerativa incurable y mortal también conocida como enfermedad de Lou Gehrig que afectó al físico Stephen Hawking.
Publicado en la prestigiosa revista científica Nature, el estudio -realizado por científicos del Instituto de Ciencia Weizmann- reveló que la progresión de una enfermedad similar a la ELA en ratones de laboratorio se ralentizó después de que los animales recibieran ciertas cepas de microbios intestinales o sustancias que -se sabe- son secretadas por estos microorganismos.
La evidencia creciente del efecto del microbioma intestinal sobre la función cerebral y la enfermedad es lo que provocó el estudio del Weizmann. Se deben realizar más investigaciones para determinar si la regulación del microbioma intestinal podría tener el mismo efecto en los humanos con ELA que en los ratones.
«Nuestro objetivo es dilucidar el impacto del microbioma en la salud y las enfermedades humanas, con el cerebro como una nueva frontera fascinante» – profesor Eran Elinav (Inmunología del Instituto Weizmann)
Los científicos del laboratorio dirigido por Eran Elinav trabajaron con colegas del laboratorio del profesor Eran Segal, del departamento de Informática y Matemáticas Aplicadas, y demostraron por primera vez que los síntomas de una enfermedad similar a la ELA en ratones modificados por ingeniería genética empeoraron después de que estos recibieran antibióticos para eliminar un porción sustancial de su microbioma.
Además, los científicos descubrieron que los ratones propensos a esta enfermedad tenían dificultades para sobrevivir cuando crecían en condiciones libres de gérmenes, donde no podían desarrollar un microbioma intestinal.
Usando métodos informáticos avanzados, los científicos identificaron 11 cepas microbianas que se alteraron en ratones propensos al ELA a medida que la enfermedad progresaba o incluso antes de que los ratones desarrollaran síntomas evidentes.
Los científicos aislaron estas cepas microbianas y se las dieron una a una a los ratones estudiados después de un tratamiento con antibióticos para eliminar su microbioma. Una cepa particular de akkermansia muciniphila, disminuyó significativamente la progresión de la enfermedad en los ratones y prolongó su supervivencia.
Para entender el mecanismo por el cual esa cepa puede estar produciendo su efecto, los científicos examinaron miles de pequeñas moléculas secretadas por los microbios intestinales. Se centraron en una molécula llamada nicotinamida (NAM) y descubrieron que sus niveles en la sangre y en el líquido cefalorraquídeo de los ratones propensos a la ELA se redujeron después del tratamiento con antibióticos y aumentaron después de que a estos ratones se les suplementara akkermansia, que puede secretar NAM.
Para confirmar que la NAM era una molécula secretada por microbioma que podría dificultar el curso de la ELA, los científicos le las infundieron continuamente a los ratones propensos a la enfermedad. La condición clínica de estos roedores mejoró de forma significativa. Los estudios cerebrales mostraron que la sustancia parece haber mejorado el funcionamiento de sus neuronas motoras.
Cómo se relaciona esto con pacientes humanos con ELA
Luego, vino el paso que muestra la mayor promesa en relación con los pacientes humanos con ELA.
«Es un primer paso para lograr una comprensión del impacto potencial del microbioma en la ELA. Y sugiere que en el futuro podremos aprovechar medios para alterarlo y crear nuevas terapias”
Los investigadores examinaron los perfiles de microbiomas y metabolitos de 37 personas con ELA y los compararon con los de los miembros de la familia que comparten el mismo hogar.
Y no sólo descubrieron que los microbiomas intestinales de los pacientes con ELA eran distintos de los miembros de la familia sanos (en composición y características funcionales), sino que también observaron que los genes microbianos involucrados en la síntesis de NAM se suprimieron significativamente en los pacientes con ELA.
Un análisis de miles de pequeñas moléculas en la sangre también reveló un patrón distinto en pacientes con ELA. Además, hubo una correlación entre los niveles reducidos de NAM y el grado de debilidad muscular en los pacientes.
«Estos hallazgos son solo un primer paso para lograr una comprensión integral del impacto potencial del microbioma en la ELA, pero sugieren que en el futuro, se pueden aprovechar varios medios para alterar el microbioma para desarrollar nuevas opciones terapéuticas”, finalizó Elinav.
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