Remodelación de microbiomas intestinales dañinos con la ayuda de péptidos sintéticos

Usted es lo que come -; hasta el microbioma que vive en su intestino. La dieta puede afectar qué microbios se encuentran en el tracto intestinal, y la investigación ha demostrado que los cambios dañinos en el microbioma intestinal pueden provocar enfermedades como enfermedades cardíacas, obesidad y cáncer. Hoy dia, los científicos informarán sobre el desarrollo de moléculas que pueden cambiar, o remodelar, microbiomas intestinales no saludables en ratones en otros más saludables. La investigación también podría algún día aplicarse a otras condiciones relacionadas con la dieta.

Los investigadores presentarán sus resultados en la Reunión y Exposición Nacional de Otoño de 2019 de la American Chemical Society (ACS). ACS, la sociedad científica más grande del mundo, está celebrando la reunión aquí hasta el jueves. Cuenta con más de 9, 500 presentaciones sobre una amplia gama de temas científicos.

El microbioma intestinal contiene cientos de especies diferentes de bacterias y es donde reside la mayor concentración de bacterias que viven en nosotros. Si todos comiéramos una dieta saludable, hizo ejercicio y no envejeció, no tendríamos problemas con nuestro microbioma intestinal y muchas enfermedades. Pero, no es así como vive toda la gente. Los métodos actuales destinados a mejorar la composición de los microbiomas intestinales han involucrado prebióticos, probióticos o terapias con medicamentos. Nuestro objetivo era adoptar un enfoque totalmente nuevo; para remodelar el microbioma ".

M. Reza Ghadiri, Doctor., líder del estudio

La clave de la investigación es una clase de moléculas llamadas D cíclicas autoensambladas, Péptidos L-α. Fueron creados en el laboratorio de Ghadiri originalmente para matar bacterias patógenas. Los péptidos son cadenas cortas de aminoácidos unidos entre sí; son los componentes básicos de las proteínas. Los péptidos de Ghadiri no se encuentran en la naturaleza y tienen un modo de actividad y selectividad muy específico contra diferentes especies bacterianas.

"Nuestra hipótesis era que en lugar de matar bacterias, si pudiéramos modular selectivamente el crecimiento de ciertas especies de bacterias en el microbioma intestinal utilizando nuestros péptidos, más bacterias beneficiosas crecerían para llenar el nicho, y el intestino sería 'remodelado' en un intestino saludable, "Explica Ghadiri." Nuestra teoría era que el proceso evitaría la aparición o progresión de ciertas enfermedades crónicas ".

Para probar esta hipótesis, Ghadiri eligió la enfermedad cardiovascular y utilizó una cepa de ratones conocida como ratones knockout para el receptor de LDL. "Estos ratones han sido criados para prosperar con dietas bajas en grasas, pero cuando se les alimenta con una dieta rica en grasas saturadas; una supuesta dieta occidental; desarrollan colesterol plasmático alto, especialmente el tipo LDL o "malo", "Explica Ghadiri." Dentro de 10 a 12 semanas, desarrollan placas en sus arterias, como las que se encuentran en los pacientes con aterosclerosis. "Los ratones knockout del receptor de LDL son el" estándar de oro "para probar la eficacia de las estatinas, que se utilizan ampliamente para reducir los niveles de colesterol.

Para encontrar los mejores péptidos para probar en el modelo de ratón, el equipo desarrolló un ensayo de detección masiva. Los científicos cultivaron un microbioma de ratón representativo en el laboratorio y luego probaron varios péptidos con él. Luego, Ghadiri seleccionó dos péptidos que parecían ser los más efectivos para remodelar el microbioma intestinal del ratón a un estado parecido al microbioma intestinal de los ratones con una dieta baja en grasas.

El estudio posterior incluyó tres grupos de ratones. Un grupo fue alimentado con una dieta baja en grasas, otro grupo fue alimentado con una dieta occidental, y un tercer grupo fue alimentado con una dieta occidental más dosis orales de uno u otro de los dos péptidos. De muestras fecales, los investigadores secuenciaron el microbioma intestinal de los tres grupos antes y después de la dosificación. También midieron los niveles de moléculas que afectan el sistema inmunológico, inflamación y metabolismo, y examinó las arterias de los animales en busca de placas.

"Los ratones alimentados con la dieta occidental con nuestros péptidos tuvieron una reducción del 50% en el colesterol plasmático total, y no había placa significativa en las arterias, en comparación con los ratones alimentados con una dieta occidental y sin péptidos, "Dice Ghadiri." También vimos niveles suprimidos de moléculas que aumentan la inflamación y reequilibran los niveles de metabolitos relevantes para la enfermedad. Estos ratones se parecían a los de una dieta baja en grasas ".

Los mecanismos por los que esto ocurre probablemente involucran genes que afectan los ácidos biliares, que a su vez afectan el metabolismo del colesterol, así como otros genes que afectan procesos inflamatorios como la aterosclerosis, Dice Ghadiri.

"Esta es la primera vez que alguien ha demostrado que existen moléculas para remodelar deliberadamente el microbioma intestinal y convertir un intestino no saludable en uno más saludable". ", dice." Esto abre claras posibilidades terapéuticas. Podemos secuenciar las entrañas de los individuos y eventualmente desarrollar terapias ".

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