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. Naturaleza , 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 humanoscon ALS.
"Nuestro objetivo científico y médico de larga data es dilucidar el impacto del microbioma en la salud y las enfermedades humanas, siendo el cerebro una nueva frontera fascinante", dice el profesor Eran Elinav, del Departamento de Inmunología. Su equipo realizó el estudiojunto con el 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, queríamos estudiar su papel potencial en la ELA". El estudio fue dirigido por becarios postdoctorales.Los doctores Eran Blacher y Stavros Bashiardes, y el científico del equipo 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 Neurona del MotorClínica de enfermedades en el Centro médico Hadassah, así como con otros científicos de Weizmann y otros lugares.
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 encontraronque cultivar estos ratones propensos a ALS en condiciones libres de gérmenes en los que, 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 insinuaronen 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 los ratones propensos a ALS a medida que la enfermedad progresaba oincluso antes de que los ratones desarrollaran síntomas evidentes de ALS. Cuando los científicos aislaron estas cepas microbianas y las administraron una por una, en forma de suplementos similares a los probióticos, a ratones propensos a la ELA después del tratamiento con antibióticos, algunas de estas cepas tenían un efecto claroimpacto negativo en la enfermedad similar a la ELA. Pero una cepa, Akkermansia muciniphila, disminuyó 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 centraron en una molécula llamada nicotinamida NAM: sus niveles en la sangre y en el líquido cefalorraquídeode ratones propensos a ALS se redujeron después del tratamiento con antibióticos y aumentaron después de que estos ratones se suplementaron con Akkermansia, que fue capaz de secretar esta molécula. Para confirmar que NAM era una molécula secretada por microbioma que podría dificultar el curso de ALS, los científicos continuamenteinfundió NAM a los ratones propensos a ALS. La condición clínica de estos ratones mejoró significativamente. Un estudio detallado de la expresión génica en sus cerebros sugirió que NAM mejoró el funcionamiento de sus neuronas motoras.
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Materiales proporcionado por Instituto de Ciencias Weizmann . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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