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El CSIC participa en el descubrimiento de una conexión entre compuestos químicos y enfermedades inflamatorias intestinales

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..Cristina Cebrián.
El intestino del cuerpo humano alberga una gran cantidad de bacterias, virus, hongos y otros patógenos. Algunos expertos y varios estudios ya lo reconocen como el “superórgano” con el que se estudian muchas claves de trastornos que podrían ser descubiertas en el intestino. Ahora, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), junto con un grupo de investigadores internacionales de EEUU y Reino Unido, ha descubierto que existe una conexión entre la presencia en el intestino de algunos compuestos químicos procedentes de la dieta y de la microbiota y las enfermedades inflamatorias intestinales, como la colitis ulcerosa y la enfermedad de Crohn. Además, con este nuevo trabajo, publicado en la revista Cell, se abren nuevas vías en la investigación básica que haga entender estos procesos y el desarrollo de futuras terapias, gracias a que los científicos también han definido los mecanismos a través de los cuales los oxazoles afectan al sistema inmunitario.

Existe una conexión entre la presencia en el intestino de algunos compuestos químicos procedentes de la dieta y de la microbiota y las enfermedades inflamatorias intestinales, como la colitis ulcerosa y la enfermedad de Crohn

En Europa, las enfermedades inflamatorias intestinales tienen una incidencia alta, ya que afectan a 2,6 millones de personas y son además de difícil tratamiento. Sin embargo, los estudios epidemiológicos subrayan que, además del factor genético, existen también otros factores ambientales que intervienen en su aparición. Uno de ellos, como indica este estudio, se atribuye a la presencia en el intestino de algunos compuestos aromáticos heterocíclicos que presentan un anillo de oxazol en su estructura.

Para llevar a cabo la investigación, los científicos han evaluado la actividad de diversos compuestos que contienen estructuras de oxazol sobre células y sobre modelos animales. Entre esos compuestos químicos hay algunos componentes de alimentos, productos de uso agrícola y compuestos derivados de las microcinas, producidas por las bacterias del sistema digestivo, como la microcina B17. Ésta es una toxina peptídica que produce la bacteria E. coli para defenderse de otras bacterias intestinales.

Entre esos compuestos químicos hay algunos componentes de alimentos, productos de uso agrícola y compuestos derivados de las microcinas, producidas por las bacterias del sistema digestivo, como la microcina B17

Los resultados de este análisis apuntan a que algunos de estos compuestos desencadenan un proceso inflamatorio que altera la respuesta inmunitaria, a través de una serie de mecanismos biológicos que han sido caracterizados en esta investigación, y que puede ser significativo en el desarrollo de la colitis ulcerosa y la enfermedad de Crohn en humanos.

Amadeu Llebaria, investigador del Instituto de Química Avanzada de Catalunya del CSIC, explica que este trabajo abre muchas puertas y se lanzan nuevas preguntas. “El hecho de que los derivados de las microcinas, producidas por la microbiota intestinal, estén ligados a la inflamación enlaza con los numerosos estudios que apuntan al papel que tiene la microbiota sobre el sistema inmunitario en el desarrollo de enfermedades”, afirma.

Activación de la enzima IDO-1
Entre los mecanismos desencadenados por estos compuestos oxazólicos que conducen a la inflamación, del estudio también se desprende que está la activación de la enzima IDO-1. Ésta oxida el triptófano, un aminoácido esencial, y produce una serie de moléculas que regulan la activación y desactivación del sistema inmune. Lautores del estudio han visto que algunos oxazoles activan la IDO-1 induciendo una sobreproducción de moléculas procedentes de la oxidación del triptófano, que afectan a otros receptores como el Ahr, y que finalmente alteran negativamente un mecanismo inmunitario protector de las células epiteliales del intestino.

Carme Serra: “Numerosos cánceres poseen una alta actividad de IDO-1 y la inhibición de esta enzima se está investigando en inmuno-oncología en nuevas terapias contra diferentes tipos de cáncer en combinación con anticuerpos”

Este dato es también revelador porque numerosos cánceres poseen una alta actividad de IDO-1 y la inhibición de esta enzima se está investigando en inmuno-oncología en nuevas terapias contra diferentes tipos de cáncer en combinación con anticuerpos”, comenta la investigadora Carme Serra, también del Instituto de Química Avanzada de Catalunya del CSIC. Pero, aunque las expectativas son altas, estos tratamientos no han mostrado eficacia y la investigadora explica que muchos ensayos han fracasado en fases clínicas muy avanzadas por causas desconocidas. “El descubrimiento de que estos compuestos con oxazol, que pueden estar llegando a través de la dieta y de la microbiota, están activando la enzima IDO-1 podría tener su relevancia en la baja eficacia de las inmunoterapias combinadas en algunos pacientes. Son factores cuya influencia no se conoce bien, que no se controlan y que pueden ser determinantes en los tratamientos clínicos”, concluye Llebaria.