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Probióticos genéticamente modificados
El interés público en los probióticos va en aumento, si el exceso de anuncios de yogures probióticos, aquellos con dosis adicionales de bacterias beneficiosas, es alguna evidencia. Los científicos están llevando esta terapia tradicional al siglo XXI mediante la ingeniería genética de los microbios para mejorar su efecto sobre el sistema inmunológico. Esperan que los nuevos insectos ayuden en última instancia a tratar enfermedades inflamatorias del intestino como la enfermedad de Crohn y la colitis ulcerosa, así como otros trastornos que resultan de un sistema inmunológico hiperactivo.
Beneficios bacterianos: La diapositiva inferior muestra una inflamación reducida en el colon de un ratón tratado con bacterias modificadas genéticamente. La imagen superior muestra el colon de un animal no tratado y la imagen del medio muestra el de un animal tratado con bacterias no modificadas.
En una investigación publicada hoy en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , los científicos eliminaron un gen de la bacteria Lactobacillus acidophilus, que se encuentra comúnmente en el yogur. Mansour Mohamadzadeh , profesor asociado de medicina en la Northwestern University, y sus colaboradores habían demostrado previamente que la enzima que fabrica este gen aumenta la inflamación, una característica definitoria de la enfermedad de Crohn y la colitis ulcerosa. Pero la forma inalterada de la bacteria también desencadenó la producción de una molécula inmunológica beneficiosa, IL-10m, que ayuda a regular el sistema inmunológico. El objetivo de la ingeniería de los microbios fue producir los efectos beneficiosos sin los dañinos.
Cuando se alimenta a ratones con colitis e inflamación del colon, las bacterias modificadas evitan la pérdida de peso y la diarrea sanguinolenta que suele acompañar a esta afección. Además, los ratones tratados tenían un 90 por ciento menos de inflamación en el tejido del colon que sus homólogos no tratados.
Si bien los alimentos y suplementos probióticos son una industria enorme, no está claro si realmente ayudan a tratar la mayoría de las enfermedades gastrointestinales. La investigación publicada hoy es parte de una tendencia en microbiología para explorar con riguroso detalle los efectos de los probióticos y los mecanismos que los subyacen.
El concepto [de probióticos] es maravilloso, pero la evidencia de su [eficacia] es bastante limitada, dice Balfour Sartor, codirector del Centro de Biología y Enfermedad Gastrointestinal de la Universidad de Carolina del Norte, que no participó en el nuevo estudio. Debido a que los probióticos se consideran un alimento y no un medicamento, no están regulados por la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. Y, por lo tanto, no requieren las grandes pruebas clínicas que requieren los medicamentos.
La enfermedad inflamatoria intestinal es una de las principales áreas de interés para el tratamiento con probióticos, pero realmente ha habido poca evidencia directa de que los probióticos sean efectivos en el tratamiento o la prevención de la enfermedad de Crohn, dice Sartor. Algunas investigaciones sugieren que dos formulaciones de probióticos diferentes pueden ayudar a prevenir la recurrencia de la colitis ulcerosa, dice. Pero eso son solo dos de miles de formulaciones.
Los científicos aún no saben exactamente cómo las bacterias probióticas influyen en el sistema gastrointestinal, pero investigaciones anteriores sugieren varios mecanismos posibles. Las bacterias beneficiosas pueden alterar temporalmente la proporción de bacterias buenas y malas que habitan en el intestino, o pueden bloquear específicamente la actividad de las bacterias malas. Y los probióticos parecen influir en el sistema inmunológico, estimulando las células inmunitarias protectoras o bloqueando las actividades perjudiciales de las células inmunitarias, dice Sartor.
El equipo de Mohamadzadeh se centra en la actividad de las células inmunitarias. Los investigadores observaron en detalle los efectos moleculares de las bacterias manipuladas y encontraron que se mejoró la producción de células inmunitarias reguladoras, en lugar de células inmunes inflamatorias. Cuando tratamos ratones con la nueva cepa, vemos más acumulación y generación de células que producen proteínas reguladoras, que atraen y generan células T reguladoras, dice Mohamadzadeh. Las células T reguladoras, un tipo de célula inmunitaria, contrarrestan los efectos de las células inmunitarias dañinas que atacan las células que recubren el intestino, dice.
Si bien la investigación es prometedora, Sartor advierte que es un gran salto entre los modelos animales y las enfermedades. Los tratamientos con probióticos no siempre tienen los mismos efectos en los seres humanos que en los animales, y existe una gran diferencia en mostrar protección en modelos animales [al tratar a los animales antes de que aparezcan los síntomas] en comparación con el tratamiento de enfermedades humanas en curso.
Mohamadzadeh dice que antes de comenzar las pruebas clínicas, planea estudiar las funciones de más tipos de proteínas de superficie en las bacterias manipuladas, para determinar cuáles son útiles y cuáles dañinas. Si los científicos pueden identificar las moléculas que producen las bacterias que ayudan a regular el sistema inmunológico, es posible que puedan desarrollar medicamentos que tengan un efecto similar. (Es más fácil modificar y administrar dosis controladas de compuestos químicos que las bacterias vivas, que pueden comportarse de manera impredecible una vez ingeridas).
El equipo de Mohamadzadeh también está explorando los probióticos diseñados como tratamiento para el cáncer de colon. En estudios preliminares en ratones diseñados para imitar el cáncer de colon, el tratamiento con la bacteria modificada redujo la cantidad de pólipos que desarrollaron los animales en un 90 por ciento. Observamos un promedio de solo tres pólipos pequeños en ratones tratados, en comparación con alrededor de 35 a 50, dice.
Añade que la capacidad de las bacterias para reducir la inflamación no se limita al intestino; las células reguladoras migran por todo el cuerpo. Eso significa que los microbios también pueden ayudar a tratar otras enfermedades relacionadas con la inflamación, como la artritis reumatoide y la psoriasis.