Agente antitumoral intestinal – ScienceDaily

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Se cree que está involucrado en el desarrollo de la enfermedad inflamatoria intestinal, que desencadena la diabetes, que es responsable de la obesidad, incluso las enfermedades neurológicas como la esclerosis múltiple y el Parkinson pueden tener sus causas aquí, sin mencionar las depresiones y los trastornos autistas. Estamos hablando del microbioma, la vasta colección de bacterias en el intestino humano. Se estima que cada persona tiene alrededor de 100 billones de células bacterianas en su tracto digestivo, pertenecientes a varios miles de especies.

El microbioma ha estado en el centro de la investigación durante 20 años, desde que una nueva técnica permitió analizar estas bacterias de forma rápida y precisa: la secuenciación de alto rendimiento. Desde entonces, ha habido un número creciente de descubrimientos de que el microbioma, a veces también conocido como el segundo genoma humano, no solo tiene una importancia central para la digestión, sino que también influye, si no controla, al menos en un gran número de funciones corporales. El sistema inmunológico se menciona con especial frecuencia.

El microbioma afecta el sistema inmunológico

Científicos de las Universidades de Würzburg y Marburg han logrado por primera vez demostrar experimentalmente que los metabolitos bacterianos pueden aumentar la actividad citotóxica de algunas células inmunes y así influir positivamente en la eficacia de las terapias contra el cáncer. Idealmente, la composición de las especies bacterianas en el microbioma podría usarse para controlar su influencia en el éxito de la terapia.

El equipo de investigación publicó los resultados de su estudio en la revista Comunicaciones de la naturaleza. El responsable del descubrimiento fue el Dr. Maik Luu, postdoctorado en el laboratorio del profesor Michael Hudecek en la Clínica Médica y Policlínica II del Hospital Universitario de Würzburg. Otro participante fue el profesor Alexander Visekruna del Instituto de Microbiología e Higiene Médica de la Universidad Philipps en Marburg, donde Luu realizó una investigación antes de mudarse a Würzburg.

Los ácidos grasos aumentan la actividad de las células asesinas.

“Pudimos 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 también se denominan a veces células asesinas. Como parte del sistema inmunológico, es su trabajo matar específicamente las células que son dañinas para el cuerpo.

Los ácidos grasos de cadena corta, a su vez, pertenecen a la clase de metabolitos más dominante en el microbioma intestinal. Por un lado, pueden estimular el metabolismo de las células T induciendo 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 de forma más eficaz

“Cuando los ácidos grasos de cadena corta reprograman las células T CD8, uno de los resultados es un aumento en la producción de moléculas proinflamatorias y citotóxicas”, explica Luu. En el experimento, el tratamiento con pentanoato de ácido graso aumentó la capacidad de las células T específicas del tumor para combatir los modelos de tumores sólidos. “Pudimos observar el mismo efecto al combatir las células cancerosas con las llamadas células CAR-T”, dice el científico.

Las células CAR-T se escriben como “células T receptoras de antígeno quimérico”. Mientras que las células T normales son en gran parte “ciegas” a las células tumorales, las células CAR T son capaces de reconocer antígenos diana específicos en la superficie del tumor y destruir las células tumorales mediante modificación genética. Michael Hudecek es uno de los principales expertos en el campo de la investigación de 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 modificar el metabolismo y la regulación genética de nuestras células y así influir positivamente en la eficacia de las terapias contra el cáncer”, dice Maik Luu. En particular, el uso de células CAR-T contra tumores sólidos podría beneficiarse de ellas.

En estos casos, la terapia celular genéticamente modificada ha sido hasta ahora mucho menos eficaz que el tratamiento de cánceres 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 usarse en los pacientes, esperan los científicos.

Este efecto podría aprovecharse específicamente a través de la composición de la colonización intestinal bacteriana, especialmente porque Luu y otros involucrados en el estudio también pudieron identificar al productor de pentanoato esencial de la flora intestinal: la bacteria Megasphaera massiliensis.

Un largo camino hacia las aplicaciones clínicas

Sin embargo, todavía queda un largo camino por recorrer antes de que los nuevos hallazgos conduzcan a nuevas terapias para los pacientes con cáncer. En una etapa posterior, el equipo de investigación ampliará inicialmente el espectro de enfermedades tumorales investigadas y, además de otros tumores sólidos, también examinará enfermedades tumorales hematológicas como el mieloma múltiple. Además, quiere estudiar más intensamente el funcionamiento de los ácidos grasos de cadena corta con el fin de identificar puntos de partida para modificaciones genéticas específicas.

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