Nuestro intestino alberga una comunidad de billones de microbios, llamada microbiota intestinal, y estamos cada vez más conscientes de que esto tiene efectos significativos en muchos aspectos de nuestra salud. Sin embargo, los mecanismos moleculares que sustentan esta interacción siguen siendo esquivos.
Una nueva investigación dirigida por la Dra. Nathalie Juge en el Instituto Quadram ha identificado algunas de las moléculas utilizadas para garantizar que las bacterias en la microbiota intestinal mantengan poblaciones saludables, en las ubicaciones correctas del cuerpo. Esto ayuda a asegurar una relación mutuamente beneficiosa continua con nuestromicrobiota intestinal
Para lograr una relación amistosa con estos microbios, nuestro intestino está cubierto de moco. En el colon, la capa de moco se divide en una capa externa suelta que proporciona un hábitat adecuado para las bacterias, lo que nos permite beneficiarnos de ellas, y un interiorcapa que actúa como una barrera protectora. Esta capa interna evita que estas bacterias crucen el revestimiento intestinal donde podrían causarnos daño.
El moco está formado por moléculas de proteínas grandes, que están decoradas y extendidas por diferentes moléculas de azúcar, llamadas oligosacáridos que, junto con el agua, forman el moco. Estas cadenas de glucano de la mucina proporcionan una fuente de nutrientes y un sitio de unión para las bacterias que tienenevolucionó para colonizar la capa mucosa externa. Se han identificado más de 100 oligosacáridos diferentes en el colon humano, y una investigación reciente ha demostrado que las variaciones en los oligosacáridos dentro del moco están asociadas con variaciones en la composición de la microbiota intestinal. Esto puede ser una formaen el que el cuerpo intenta adaptar la composición de la microbiota en diferentes partes del tracto gastrointestinal.
La Dra. Nathalie Juge del Instituto Quadram lidera un equipo de investigadores que investigan cómo los glucanos de mucina pueden influir en la microbiota intestinal. En colaboración con Synchrotron Oxford, la Universidad de East Anglia y la Universidad de California, los investigadores, utilizando un miembro comúnmente encontradode la microbiota intestinal humana llamada Ruminococcus gnavus como organismo modelo identificó módulos de unión de carbohidratos con la capacidad de unirse al moco. Estos módulos reconocen una molécula de azúcar específica, ácido siálico, que cubre el extremo de las cadenas de glucano de mucina. Las capas de moco secretadas por el cuerpopara delinear el intestino muestra un gradiente de mucinas cubiertas con ácido siálico, con la concentración aumentando aún más a lo largo del tracto gastrointestinal humano. La naturaleza del ácido siálico en las mucinas también varía en las diferentes especies, proporcionando más evidencia de cómo ocurren las interacciones de microbiota específicas de la especie.
"Creemos que los módulos de unión de carbohidratos juegan un papel clave en la determinación de la distribución espacial de las bacterias simbióticas a lo largo y ancho del tracto gastrointestinal, lo que ayuda a mantener una relación beneficiosa con las bacterias que habitan diferentes nichos en el intestino", dijo el Dr. Juge.
Con la microbiota intestinal ahora vinculada a tantas condiciones de salud diferentes, existe un creciente interés en las terapias microbianas que buscan alterar el equilibrio de los microbios para mejorar la salud. Al proporcionar información mecanicista sobre cómo estas bacterias interactúan con el huésped, estola investigación contribuirá a los esfuerzos para idear estas futuras terapias.
La investigación fue financiada por el Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias Biológicas y los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. Y publicada en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
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Materiales proporcionado por Instituto Quadram . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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