Los péptidos genéticos que dan forma a las bacterias intestinales pueden proteger contra la obesidad y la diabetes

Una nueva investigación del Centro Charles Perkins de la Universidad de Sydney descubrió que los genes juegan un papel activo en la configuración de las bacterias encontradas en nuestro intestino, cuestionando la idea de que la salud intestinal está influenciada solo por la dieta.

El microbioma intestinal se considera cada vez más vital para la salud general, con la industria de suplementos de salud intestinal de Australia valorada en más de $ 400 millones en 2024.

“Después de décadas de investigación que vinculan el microbioma intestinal con casi todas las enfermedades crónicas, puede parecer que todos estamos siendo retenidos por los errores que viven dentro de nosotros”, dijo el Dr. Stewart Masson del Charles Perkins Center, primer autor del estudiar en El revista embo.

“Si bien los microbios intestinales ciertamente influyen en todo, desde la diabetes hasta la depresión, este estudio ha revelado que nuestros cuerpos no son solo anfitriones pasivos”.

Los investigadores encontraron que los ratones con ciertos genes produjeron péptidos naturales, o proteínas pequeñas, llamadas alfa-defensinas, que actúan como jardineros del microbioma, dando forma a que los insectos intestinales prosperan y eliminan las bacterias indeseables. Los ratones con alfa-defensinas tenían microbiomas más saludables y tenían muchas menos probabilidades de desarrollar resistencia a la insulina, una causa clave de diabetes tipo 2 y cardiopatía.

Es importante destacar que los péptidos alfa-defensina también se encuentran en las personas, que los investigadores creen que es muy relevante para la salud humana.

El profesor David James, director académico interino conjunto del Centro Charles Perkins, dijo: “Nuestro trabajo sugiere que nuestro ADN funciona activamente para dar forma a un microbioma intestinal saludable, y estos péptidos de forma microbiana algún día, si se aprovechan, se convierten en una nueva arma contra la obesidad y la diabetes”.

Resistencia a la insulina, enfermedad crónica y dieta: los genes juegan un papel importante

Los investigadores originalmente estaban estudiando influencias genéticas de resistencia a la insulina En ratones, cuando se dieron cuenta de que ciertos ratones que eran menos propensos a la condición tenían genes que cambiaron la producción de péptidos de defensina en células que recubren el intestino.

“Los péptidos de defensina están presentes en una amplia gama de organismos, desde plantas hasta ratones y humanos, y se cree que es el primer precursor de un sistema inmunitario“, Dijo el Dr. Masson.

“Los ratones y los humanos parecen haber evolucionado muchos genes de defensina, cada uno haciendo un péptido diferente. Se cree que esta diversidad permite que nuestro sistema inmunitario defienda una amplia gama de atacantes”.

Los investigadores encontraron que los ratones cuyos genes hicieron más defensinas alfa eran más saludables que los ratones que hicieron menos.

Para probar estos hallazgos, los investigadores sintetizaron los péptidos de defensina en el laboratorio y los alimentaron a ratones sin los genes. Los experimentos mostraron que estos ratones protegidos de los efectos negativos de una dieta poco saludable.

“Estos hallazgos iniciales son emocionantes porque muestran que podemos usar péptidos para abordar las enfermedades crónicas desde la diabetes hasta la obesidad y la depresión, todos los cuales se han relacionado con la salud de nuestro microbioma durante décadas de investigación”, dijo el Dr. Masson.

Críticamente, mientras que ciertas cepas genéticas de ratones obtuvieron beneficios de los péptidos de la defensina, otras no lo hicieron ni, de hecho, estaban peor.

“Esto muestra la importancia de la ‘medicina personalizada’, o adaptar tratamientos para complementar los genes de las personas en lugar de adoptar un enfoque único para los medicamentos”, dijo el Dr. Masson. “Necesitamos establecer cómo reaccionan diferentes individuos y microbiomas a los mismos tratamientos, ya sean péptidos de defensina o medicamentos comunes que ya están en uso”.

¿Cómo pueden las bacterias beneficiosas aumentar la salud?

El Dr. Masson dijo que el equipo ahora está buscando ampliar la investigación y explorar cómo se aplica a la salud humana.

“Estamos buscando medir estos péptidos en humanos. En particular, midiéndolos en el intestino y observando la relación con la salud metabólica y el microbioma.

“También estoy interesado en las defensinas más allá de la diabetes. Sabemos que el microbioma está involucrado en muchas enfermedades crónicas como el cáncer; sospecho que las defensinas podrían desempeñar un papel en este campo”.

El profesor James dijo que esto ilustra el poder potencial de la medicina de precisión.

“Nuestro trabajo muestra claramente cómo manipular el microbioma intestinal con estos péptidos beneficia a algunos pero no a otros”, dijo. “Esto resalta tanto el potencial de la medicina de precisión como los peligros potenciales de tratar de alterar nuestro intestino microbiomacomo con suplementos o incluso dietas de moda, antes de saber más sobre cómo nuestros cuerpos mantienen microbiomas saludables exclusivos para cada uno de nosotros.

“Estamos en las estribaciones de la medicina de precisión, y la imagen parece prometedora, pero tenemos un largo camino por recorrer”.