Cuando los alimentos que hemos ingerido llegan a nuestro estómago, encuentran un ambiente ácido. El pH bajo en el estómago ayuda a iniciar la digestión y se cree que mata las bacterias que se esconden en los alimentos que de otra manera podrían dañar nuestro cuerpo.
Sin embargo, un trabajo reciente de los laboratorios Ackley y Chandler en el Departamento de Biociencias Moleculares de la Universidad de Kansas va en contra de esta idea, sugiriendo que un pH más bajo en el tracto digestivo puede hacer que algunos patógenos bacterianos sean aún más dañinos.
Sus hallazgos, publicados en la revista revisada por pares PLOS Patógenos , podría tener implicaciones para abordar la crisis de resistencia a los antibióticos en las infecciones bacterianas en todo el mundo.
La investigación se realizó utilizando pequeños organismos que comen bacterias llamados Caenorhabditis elegans .
"Estos animales parecidos a gusanos son transparentes, por lo que podemos observar las cosas que suceden dentro de ellos con bastante facilidad", dijo el coautor Brian Ackley, profesor asociado de biociencias moleculares en KU. "Usando productos químicos sensibles al pH desarrollados en KU, llamados Kansas Reds, pudimos monitorear el pH dentro del sistema digestivo y observar lo que sucede cuando comen bacterias dañinas, en comparación con bacterias no dañinas ".
Según los investigadores de KU, en condiciones normales mientras se alimentan de bacterias saludables C. elegans Los tractos digestivos son moderadamente ácidos en comparación con los estómagos humanos. Pero los estómagos de estas especies modelo también muestran diferencias regionales dentro del tracto digestivo. Cuando ingieren patógenos, neutralizan el ambiente ácido.
Esta observación sugirió que los animales podrían discriminar entre bacterias buenas y malas, y las bacterias dañinas provocaron un tracto digestivo menos ácido C. elegans - un resultado que va en contra de lo que se podría esperar si el ambiente ácido se generara para matar bacterias.
Para probar esto, los investigadores utilizaron animales con mutaciones en genes que ayudaron a regular el pH en sus tractos digestivos.
"Cuando los animales tenían un sistema digestivo más ácido, eran más propensos a verse afectados por bacterias patógenas, de nuevo en contra de lo que uno podría suponer si la acidez fuera útil para matar insectos dañinos que podrían colarse en el cuerpo con la comida", Ackley"Nuestros equipos de laboratorio pudieron demostrar que el efecto en los animales se debía específicamente al pH al agregar una base para amortiguar el tracto digestivo. Usamos bicarbonato, el mismo agente que nuestro cuerpo usa para neutralizar el contenido del estómago cuando pasa a nuestrointestinos. La neutralización del pH en los animales mutantes revirtió la infección acelerada por las bacterias patógenas. "
El investigador de KU dijo que las diferentes especies reaccionan de manera diferente cuando sus cuerpos detectan bacterias patógenas, pero algunas reacciones biológicas son comunes a muchos animales.
"Una respuesta general implica la creación de sustancias químicas, como peróxido de hidrógeno o ácido hipocloroso, también conocido como lejía, cerca de las bacterias, y luego hacer que las células inmunitarias especializadas se coman las bacterias moribundas", dijo Ackley. "Para mantener nuestros cuerpos seguros,el sistema inmunológico solo despliega estas defensas cuando está seguro de que está siendo invadido. El trabajo en C. elegans puede sugerir una forma en que el cuerpo puede tener estas defensas listas para funcionar en cualquier momento, es decir, mantener el ambiente químico en un estado moderadamente ácido donde es difícil producir esos químicos, luego, en caso de infección, simplemente neutralizar el ambiente paradesplegar las defensas. "
Los colegas de KU de Ackley en el trabajo fueron la autora principal Saida Benomar, Patrick Lansdon y Josephine R. Chandler del Departamento de Biociencias Moleculares, junto con Aaron Bender del Departamento de Química Medicinal y Blake R. Peterson de la Universidad Estatal de Ohio.
Los investigadores creen que puede haber razones para creer que estos sistemas podrían funcionar de manera similar en las personas.
Los genes en los que estudiaron C. elegans también existen en humanos y controlan partes del sistema inmunológico. Además, la investigación en otros laboratorios ha demostrado ocasiones en humanos en las que los problemas con la regulación del pH están asociados con un mayor riesgo de infección. En el futuro, los investigadores quieren comprender el mecanismo en unnivel más profundo.
"Nuestro objetivo es impulsar este sistema de defensa natural en las personas como una forma de evitar o reducir el uso de antibióticos", dijo Ackley. "En este momento, nuestro uso de antibióticos es insostenible y las bacterias están desarrollando resistencia a un ritmo alarmante. Si el sistema se descubrió en C. elegans de hecho, todavía está presente en humanos, sugeriría que las bacterias tardan mucho más en adaptarse a esta estrategia defensiva que a los antibióticos ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Kansas . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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