Investigadores israelíes determinaron que los microbios intestinales pueden afectar el curso de la ELA

Investigadores del Instituto de Ciencia Weizmann han demostrado en ratones que los microbios intestinales, denominados colectivamente microbioma intestinal, pueden afectar el curso de la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), también conocida como enfermedad de Lou Gehrig.

Según informó Nature , la progresión de una enfermedad similar a la ELA se ralentizó después de que los ratones recibieron ciertas cepas de microbios intestinales o sustancias que se sabe que son secretadas por estos microbios. Los resultados preliminares sugieren que los hallazgos sobre la función reguladora del microbioma pueden ser aplicables a pacientes humanos con ELA.

«Nuestro objetivo científico y médico de larga data es dilucidar el impacto del microbioma en la salud y las enfermedades humanas, y el cerebro es una nueva frontera fascinante», dice el Prof. Eran Elinav, del Departamento de Inmunología. Su equipo realizó el estudio junto con el del Profesor Eran Segal del Departamento de Ciencias de la Computación y Matemáticas Aplicadas. Segal explica: «Dada la creciente evidencia de que el microbioma afecta la función cerebral y la enfermedad, quisimos estudiar su posible papel en la ELA». El estudio fue dirigido por becarios postdoctorales, los Dres. Eran Blacher y Stavros Bashiardes, y por el científico del personal, el Dr. Hagit Shapiro, todos en el laboratorio de Elinav. Colaboraron con la Dra. Daphna Rothschild, becaria postdoctoral en el laboratorio de Eran Segal, y el Dr. Marc Gotkine, Jefe de la Clínica de Enfermedades de Neuronas Motoras en el Centro Médico Hadassah.

Los científicos comenzaron a demostrar en una serie de experimentos que los síntomas de una enfermedad similar a la ELA en ratones transgénicos empeoraron después de que estos ratones recibieron antibióticos de amplio espectro para eliminar una parte sustancial de su microbioma. Además, los científicos descubrieron que el crecimiento de estos ratones propensos a ALS en condiciones libres de gérmenes (en los cuales, por definición, los ratones no tienen microbioma propio), es extremadamente difícil, ya que estos ratones tuvieron dificultades para sobrevivir en el ambiente estéril. Juntos, estos resultados apuntaban a un posible vínculo entre las alteraciones en el microbioma y la progresión acelerada de la enfermedad en ratones que eran genéticamente susceptibles a la ELA.

Luego, utilizando métodos computacionales avanzados, los científicos caracterizaron la composición y función del microbioma en los ratones propensos a ALS, comparándolos con los ratones normales. Identificaron 11 cepas microbianas que se alteraron en ratones propensos a ALS a medida que la enfermedad avanzaba o incluso antes de que los ratones desarrollaran síntomas manifiestos de ELA. Cuando los científicos aislaron estas cepas microbianas y las administraron una por una, en forma de suplementos de tipo probiótico, a ratones propensos a ALS después del tratamiento con antibióticos, algunas de estas cepas tuvieron un claro impacto negativo en la enfermedad tipo ALS. Pero una cepa, Akkermansia muciniphila, retardó significativamente la progresión de la enfermedad en los ratones y prolongó su supervivencia.

Para revelar el mecanismo por el cual Akkermansia puede estar produciendo su efecto, los científicos examinaron miles de pequeñas moléculas secretadas por los microbios intestinales. Se concentraron en una molécula llamada nicotinamida (NAM): sus niveles en la sangre y en el líquido cefalorraquídeo de los ratones propensos a ALS se redujeron después del tratamiento con antibióticos y aumentaron después de que estos ratones fueron suplementados con Akkermansia, que fue capaz de secretar esta molécula. Para confirmar que NAM era de hecho una molécula secretada por un microbioma que podría dificultar el curso de la ELA, los científicos infundieron continuamente a los ratones propensos a ELA con NAM. La condición clínica de estos ratones mejoró significativamente. Un estudio detallado de la expresión de genes en sus cerebros sugirió que NAM mejoró el funcionamiento de sus neuronas motoras.

También participaron en el estudio Uria Mor, el Dr. Mally Dori-Bachash, el Dr. Christian Kleimeyer, Claudia Moresi, Yotam Harnik, Maya Zur, Rotem Ben-Zeev Brik, la Dra. Denise Kviatcovsky, el Dr. Niv Zmora, Yotam Cohen y Dra. Nira Amar del Departamento de Inmunología; Noam Bar e Izhak Levi del Departamento de Biología Celular Molecular y del Departamento de Ciencias de la Computación y Matemática Aplicada; El profesor Michal Schwartz, del Departamento de Neurobiología; Tevie Mehlman y el Dr. Alexander Brandis, del Departamento de Instalaciones Básicas de Ciencias de la Vida; El Dr. Inbal Biton, el Dr. Yael Kuperman, el Dr. Michael Tsoory y el Profesor Alon Harmelin del Departamento de Recursos Veterinarios; Michal Zabari del Departamento de Neurología, Centro Médico Universitario Hadassah-Hebrew; Leenor Alfahel y el Prof. Adrian Israelson del Departamento de Fisiología y Biología Celular de la Universidad Ben-Gurion del Negev;

Financiación: la investigación del Prof. Eran Elinav está respaldada por Leona M. y Harry B. Helmsley Charitable Trust; la Fundación Adelis; el Fondo de Investigación para el Progreso Científico Pearl Welinsky Merlo; la Fundación Else Kroener Fresenius; la fundación de la familia Lawrence y Sandra Post; Yael y Rami Ungar; la Confianza de Daniel Morris; el patrimonio de Bernard Bishin para el Programa WIS-Clalit; el Fondo de Caridad de Park Avenue; el Fondo de Investigación del Cáncer Hanna y el Dr. Ludwik Wallach; Donald y Susan Schwarz; el Fondo de Caridad Howard y Nancy Marks; la finca de Malka Moskowitz; la finca de Myron H. Ackerman; Aliza Moussaieff; y el Consejo Europeo de Investigación. El profesor Elinav es el titular de la cátedra de profesores Sir Marc y Lady Tania Feldmann.

La investigación del Prof. Eran Segal está respaldada por el Centro del Genoma Humano de la Corona, que él dirige; la Leona M. y Harry B. Helmsley Charitable Trust; la Fundación Else Kroener Fresenius; la Fundación Adelis; Judith Benattar; Aliza Moussaieff; el Fondo Fannie Sherr; la finca de Zvia Zeroni; y el Consejo Europeo de Investigación.

 

Fuente: Diario Iton Gadol