El metabolismo de la microbiota intestinal se asocia con la esperanza de vida del organismo. Sin embargo, los posibles mecanismos o especies bacterianas que influyen en la longevidad del huésped permanecen aún por esclarecer. Ahora, Lucas A. Hartsough, de la Universidad de Rice en Houston, y sus colaboradores muestran que la manipulación directa de una cepa de Escherichia coli favorece la supervivencia, además de proteger las células del intestino contra el estrés. La revista eLife publica los resultados del estudio.

Los investigadores controlaron la expresión génica de las bacterias mediante luz. La técnica, conocida como optogenética, consiste en la introducción de genes que codifican proteínas que actúan como una suerte de interruptor en respuesta a un estímulo lumínico. Así pues, en presencia de luz verde, los microorganismos sintetizaron ácido colánico, un metabolito que inhibe la fragmentación de las mitocondrias, las centrales energéticas de las células. En cambio, bajo luz roja, la producción de la molécula se detuvo.

A fin de evaluar el efecto del metabolito en un organismo vivo, los autores colonizaron el intestino de los gusanos Caenorhabditis elegans con la cepa bacteriana modificada. La transparencia de estos animales constituye una ventaja para el uso de técnicas ópticas. Además, resultan fáciles de manipular y la comunidad científica conoce bastamente su biología y esperanza de vida.

Tras seis horas de exposición a la luz de color verde, los investigadores detectaron un aumento notable de los niveles de ácido colánico sintetizado por las bacterias intestinales. Asimismo, observaron que las mitocondrias conservaron su forma intacta, a pesar de que los nematodos se hallaban en un medio con levamisol, un fármaco que los paraliza y, en última instancia, les causa la muerte. Bajo luz roja, y en ausencia de ácido colánico, las células intestinales de los animales sufrieron graves daños.

De forma interesante, el ácido colánico también aumentó la esperanza de vida de los gusanos, de forma que cuanto más intensa era la luz, mayor era la longevidad.

Para Hartsough y su equipo, el hallazgo abre la posibilidad de combatir los problemas de salud asociados al envejecimiento a través de la microbiota y sus metabolitos. En un futuro, planean proseguir con la manipulación optogenética para identificar nuevos mecanismos metabólicos que impacten en la salud del organismo.

Marta Pulido Salgado

Referencia: «Control optogenético del metabolismo bacteriano intestinal para promover la longevidad», De LA Hartsough et al., En eLife, publicado el 16 de diciembre de 2020.



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