Agente antitumoral del intestino
Ciertos metabolitos de las bacterias del intestino hacen que las células inmunitarias sean más agresivas: Los hallazgos podrían ayudar a mejorar las terapias contra el cáncer
Se cree que está implicado en el desarrollo de enfermedades intestinales inflamatorias crónicas, que desencadena la diabetes, que es responsable de la obesidad, incluso enfermedades neurológicas como la esclerosis múltiple y el Parkinson podrían tener sus causas aquí, por no hablar de las depresiones y los trastornos autistas. Hablamos del microbioma, la vasta colección de bacterias del intestino humano. Se calcula que cada persona lleva unos 100 billones de células bacterianas en su tracto digestivo, pertenecientes a varios miles de especies.
La bacteria Megasphaera massiliensis produce el ácido graso de cadena corta pentanoato en el tracto digestivo humano. Es capaz de alterar ciertas células del sistema inmunitario para que puedan combatir los tumores con mayor eficacia. Esto también se aplica a las células CAR-T.
Maik Luu
El microbioma ha sido objeto de investigación durante 20 años, desde que una nueva técnica permitió analizar estas bacterias con rapidez y precisión: la secuenciación de alto rendimiento. Desde entonces, cada vez son más los descubrimientos que demuestran que el microbioma, al que a veces también se hace referencia como el segundo genoma humano, no sólo tiene una importancia fundamental para la digestión, sino que también influye, si no controla, al menos en un gran número de funciones corporales. El sistema inmunitario se menciona con especial frecuencia.
El microbioma influye en el sistema inmunitario
Científicos de las universidades de Würzburg y Marburg han logrado demostrar experimentalmente por primera vez que los metabolitos bacterianos son capaces de aumentar la actividad citotóxica de determinadas células inmunitarias y, por tanto, influir positivamente en la eficacia de las terapias contra los tumores. Lo ideal sería utilizar la composición de las especies bacterianas del microbioma para controlar su influencia en el éxito de la terapia.
El equipo de investigadores ha publicado los resultados de su estudio en la revista Nature Communications. El Dr. Maik Luu, postdoc en el laboratorio del profesor Michael Hudecek en la Clínica Médica y Policlínica II del Hospital Universitario de Würzburg, fue el responsable del hallazgo. Otro participante fue el profesor Alexander Visekruna, del Instituto de Microbiología Médica e Higiene de la Universidad Philipps de Marburgo, donde Luu investigó antes de trasladarse a Würzburg.
Los ácidos grasos aumentan la actividad de las células asesinas
"Hemos podido demostrar que los ácidos grasos de cadena corta butirato y, en particular, pentanoato son capaces de aumentar la actividad citotóxica de las células T CD8", describe Maik Luu el resultado central del estudio ahora publicado. Las células T CD8 a veces se denominan también células asesinas. Como parte del sistema inmunitario, su tarea consiste en eliminar específicamente las células perjudiciales para el organismo.
Los ácidos grasos de cadena corta, por su parte, pertenecen a la clase más dominante de metabolitos del microbioma intestinal. Por un lado, pueden impulsar el metabolismo de las células T mediante la inducción de reguladores centrales del metabolismo energético. Por otro lado, pueden inhibir enzimas específicas que regulan la accesibilidad al material genético y, por tanto, la expresión génica en las células T. Al hacerlo, inducen cambios epigenéticos.
Los modelos de tumores sólidos se combaten con mayor eficacia
"Cuando los ácidos grasos de cadena corta reprograman las células T CD8, uno de los resultados es el aumento de la producción de moléculas proinflamatorias y citotóxicas", explica Luu. En el experimento, el tratamiento con el ácido graso pentanoato aumentó la capacidad de las células T específicas para combatir los modelos de tumores sólidos. "Pudimos observar el mismo efecto al combatir las células tumorales con las llamadas células CAR-T", dice el científico.
Las células CAR-T se escriben como "células T receptoras de antígenos quiméricos". Mientras que las células T normales son en gran medida "ciegas" a las células tumorales, las células T CAR son capaces de reconocer antígenos diana específicos en la superficie del tumor y destruir las células cancerosas gracias a una modificación genética. Michael Hudecek es uno de los principales expertos en el campo de la investigación con células CAR-T.
Control dirigido a través de la composición del microbioma
"Los resultados son un ejemplo de cómo los metabolitos de las bacterias intestinales pueden cambiar el metabolismo y la regulación genética de nuestras células y, por tanto, influir positivamente en la eficacia de las terapias tumorales", afirma Maik Luu. En concreto, el uso de células CAR-T contra tumores sólidos podría beneficiarse de ello.
En estos casos, la terapia con células modificadas genéticamente ha sido hasta ahora mucho menos eficaz que el tratamiento de tumores hematológicos como la leucemia. Esto podría cambiar si las células CAR-T fueran tratadas con pentanoato u otros ácidos grasos de cadena corta antes de ser utilizadas en los pacientes, esperan los científicos.
Este efecto podría aprovecharse específicamente a través de la composición de la colonización bacteriana intestinal, sobre todo porque Luu y los demás participantes en el estudio también pudieron identificar al productor esencial de pentanoato de la flora intestinal: la bacteria Megasphaera massiliensis.
Un largo camino hacia las aplicaciones clínicas
Sin embargo, aún queda un largo camino por recorrer antes de que los nuevos hallazgos se traduzcan en nuevas terapias para los pacientes con cáncer. En una próxima etapa, el equipo de investigación ampliará inicialmente el espectro de enfermedades tumorales investigadas y, además de otros tumores sólidos, también estudiará enfermedades tumorales hematológicas como el mieloma múltiple. Además, quiere investigar más intensamente el funcionamiento de los ácidos grasos de cadena corta con el fin de identificar puntos de partida para modificaciones genéticas dirigidas.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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