Un nuevo estudio realizado por científicos de UNC Lineberger Comprehensive Cancer Center y sus colegas, publicado el 30 de octubre de 2020, en ciencia , mostró que los ratones expuestos a niveles potencialmente letales de radiación corporal total estaban protegidos del daño por radiación si tenían tipos específicos de bacterias en el intestino. La radiación absorbida en un entorno clínico o durante una exposición accidental puede causar daño a los tejidos. En este casoestudio, la bacteria mitigó la exposición a la radiación y mejoró la recuperación de la producción de células sanguíneas, así como la reparación del tracto gastrointestinal GI.
Los investigadores observaron que solo un grupo de ratones de 'élite' tenía una gran abundancia de dos tipos de bacterias, Lachnospiraceae y Enterococcaceae, en sus entrañas que contrarrestaban fuertemente los efectos de la radiación intensa. Es importante destacar que para los humanos, estos dos tipos de bacteriasse encontró que eran abundantes en pacientes con leucemia con síntomas gastrointestinales leves que se sometieron a radioterapia.
El estudio mostró que la presencia de las dos bacterias condujo a una mayor producción de moléculas pequeñas conocidas como propionato y triptófano. Estos metabolitos proporcionaron protección a largo plazo contra la radiación, disminuyeron el daño a la producción de células madre de la médula ósea, mitigaron el desarrollo de gravesproblemas gastrointestinales y menor daño al ADN. Ambos metabolitos se pueden comprar en algunos países como suplementos para la salud, pero actualmente no hay evidencia de que los suplementos puedan ayudar a las personas expuestas a formas intensas de radiación.
"Este esfuerzo de colaboración verdaderamente trans-UNC mostró que estas bacterias beneficiosas causaron un cambio profundo en los metabolitos intestinales", dijo la autora correspondiente Jenny PY Ting, PhD, William Rand Kenan, profesora de genética en la Facultad de Medicina de la UNC y una inmunología de UNC Linebergercolíder del programa.
El daño a los órganos corporales por altos niveles de radiación, ya sea por exposición accidental, radioterapia del cáncer, ataques de radiación dirigida, entre otras formas de exposición, puede provocar enfermedades graves e incluso la muerte. Las células sanguíneas del cuerpo y los tejidosEl tracto GI se renueva rápidamente y, por lo tanto, sigue siendo particularmente susceptible al daño por radiación. Sin embargo, en el lado protector, el tracto GI alberga más de 10 billones de microorganismos microbianos que podrían jugar un papel importante en la limitación del daño inducido por la radiación
"Se han realizado esfuerzos federales sustanciales para mitigar los síntomas de radiación aguda; sin embargo, sigue siendo un problema de larga data y sin resolver", dijo el primer autor del estudio, Hao Guo, PhD, becario postdoctoral en el laboratorio de Ting. "Nuestro trabajo produjo unconjunto de datos completo de bacterias y metabolitos que pueden servir como un recurso poderoso para identificar dianas terapéuticas procesables en futuros estudios de microbiomas ".
Debido a que la radioterapia que se usa ampliamente para tratar el cáncer a menudo produce efectos secundarios gastrointestinales, los investigadores querían comprender cómo sus experimentos en ratones podrían traducirse en las personas. Trabajaron con colegas de la Universidad de Duke, Memorial Sloan Kettering y Weill Cornell Medical College, y estudiaron muestras fecales de 21 pacientes con leucemia que debían recibir radioterapia como parte de un arduo acondicionamiento de trasplante de células madre. Los científicos encontraron que los pacientes con períodos más cortos de diarrea tenían abundancias significativamente mayores de Lachnospiraceae y Enterococcaceae que los pacientes con períodos más largos de diarrea.Estos hallazgos se correlacionaron estrechamente con los hallazgos del investigador en ratones, aunque Ting advierte que se necesitan estudios mucho más amplios para verificar estas conclusiones.
Es importante destacar que para el uso potencial en humanos, en ratones que fueron suplementados con Lachnospiraceae, los beneficios de la radioterapia contra el cáncer no se redujeron.
"El factor estimulante de colonias de granulocitos es el único fármaco que ha sido aprobado por la FDA como una contramedida eficaz para la exposición a altas dosis de radiación, pero es caro y tiene posibles efectos secundarios adversos", dijo Ting. "Sin embargo, las bacteriasque podemos cultivar, y especialmente los metabolitos que son relativamente económicos y que ya forman parte de los alimentos que comemos, pueden ser una buena alternativa ".
Los investigadores esperan lanzar pronto un ensayo clínico en personas para probar los beneficios de administrar estos metabolitos a los pacientes que reciben radiación.
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Materiales proporcionado por Centro Oncológico Integral UNC Lineberger . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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