Se conocen muchas especies, igual que E. coli , pero muchos mas, a veces denominado "materia oscura microbiana, " se mantiene esquivo.
Sabemos que está ahí debido a cómo afecta las cosas a su alrededor ".
Doug Kenny, un doctorado candidato en la Escuela de Graduados en Artes y Ciencias
Kenny es coautor de un nuevo estudio en Anfitrión celular y microbio que ilumina un poco de esa materia oscura microbiana:una especie de bacteria intestinal que puede afectar los niveles de colesterol en humanos.
"El metabolismo del colesterol por estos microbios puede desempeñar un papel importante en la reducción de las concentraciones de colesterol en suero sanguíneo e intestinal," impactando directamente en la salud humana, "dijo Emily Balskus, profesor de química y biología química en la Universidad de Harvard y coautor principal con Ramnik Xavier, miembro principal de The Broad, codirector del Centro de informática y terapéutica del MIT e investigador del Hospital General de Massachusetts. La bacteria recién descubierta podría algún día ayudar a las personas a controlar sus niveles de colesterol a través de la dieta. probióticos, o tratamientos novedosos basados en microbiomas individuales.
Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC), en 2016, más del 12 por ciento de los adultos en los Estados Unidos de 20 años o más tenían niveles altos de colesterol, un factor de riesgo de la principal causa de muerte del país:las enfermedades cardíacas. Solo la mitad de ese grupo toma medicamentos como estatinas para controlar sus niveles de colesterol; si bien estos medicamentos son una herramienta valiosa, no funcionan para todos los pacientes y, aunque raro, puede tener efectos secundarios preocupantes.
"No buscamos la solución milagrosa para resolver las enfermedades cardiovasculares, "Kenny dijo, "pero hay otro órgano, el microbioma, otro sistema en juego que podría estar regulando los niveles de colesterol en el que aún no hemos pensado ".
Desde finales del siglo XIX, Los científicos sabían que algo le estaba pasando al colesterol en el intestino. Por decadas, el trabajo se acercó poco a poco a una respuesta. Un estudio incluso encontró evidencia de bacterias que consumen colesterol viviendo en una laguna de aguas residuales de cerdos. Pero esos microbios prefirieron vivir en cerdos, no humanos.
Los estudios anteriores son como un archivo de caso de pistas (un laboratorio de 1977 incluso aisló el microbio revelador, pero las muestras se perdieron). Una gran pista es el coprostanol, el subproducto del metabolismo del colesterol en el intestino. "Debido a que el microbio de la laguna de aguas residuales porcina también formó coprostanol, "dijo Balskus, "decidimos identificar los genes responsables de esta actividad, con la esperanza de que podamos encontrar genes similares en el intestino humano ".
Mientras tanto, Damian Plichta, un científico computacional en el Broad Institute y co-primer autor con Kenny, buscó pistas en conjuntos de datos humanos. Cientos de especies de bacterias Los virus y hongos que viven en el intestino humano aún no se han aislado ni descrito. él dijo. Pero la llamada metagenómica puede ayudar a los investigadores a evitar un paso:en lugar de localizar primero una especie de bacteria y luego averiguar qué puede hacer, pueden analizar la riqueza del material genético que se encuentra en los microbiomas humanos para determinar qué capacidades codifican esos genes.
Plichta comparó los datos del genoma del microbioma masivo con muestras de heces humanas para encontrar qué genes se correspondían con altos niveles de coprostanol. "De esta enorme cantidad de correlaciones, " él dijo, "Nos acercamos a algunos genes potencialmente interesantes que luego podríamos seguir". Mientras tanto, después de que Balskus y Kenny secuenciaron todo el genoma de la bacteria porcina que consume colesterol, extrajeron los datos y descubrieron genes similares:una señal de que se estaban acercando.
Entonces Kenny redujo aún más su búsqueda. En el laboratorio, insertó cada gen potencial en bacterias y probó cuáles producían enzimas para descomponer el colesterol en coprostanol. Finalmente, encontró al mejor candidato, que el equipo denominó gen del metabolismo de esteroides intestinales A (IsmA).
"Ahora podríamos correlacionar la presencia o ausencia de bacterias potenciales que tienen estas enzimas con los niveles de colesterol en sangre recolectados de los mismos individuos, ", dijo Xavier. Usando conjuntos de datos de microbiomas humanos de China, Holanda y Estados Unidos, descubrieron que las personas que portaban el gen IsmA en su microbioma tenían entre un 55 y un 75 por ciento menos de colesterol en las heces que las que no lo tenían.
"Aquellos que tienen esta actividad enzimática básicamente tienen un colesterol más bajo, "Dijo Xavier.
El descubrimiento, Xavier dijo, podría conducir a nuevas terapias, como un "cóctel biótico" o la entrega directa de enzimas al intestino, para ayudar a las personas a controlar sus niveles de colesterol en sangre. Pero hay mucho trabajo por hacer primero:es posible que el equipo haya identificado la enzima crucial, pero aún necesitan aislar al microbio responsable. Deben demostrar no solo la correlación sino también la causalidad:que el microbio y su enzima son directamente responsables de reducir el colesterol en los seres humanos. Y, necesitan analizar qué efecto tiene el coprostanol, el subproducto de la reacción, tiene sobre la salud humana.
"No significa que vayamos a tener respuestas mañana, pero tenemos un esquema de cómo hacerlo, "Dijo Xavier.
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