Liderado por el genetista argentino Eduardo Groisman, el estudio publicado en la revista Science presenta el primer ejemplo en un organismo vivo del rol clave de la separación de fases y su importancia para impulsar, en este caso, la proliferación de Bacteroides thetaiotaomicron, una de las bacterias intestinales benéficas. Hasta ahora, este mecanismo bioquímico esencial sólo se había demostrado in vitro o en células de cultivo. El hallazgo abre la puerta a la manipulación terapéutica de la microbiota intestinal.

(Agencia CyTA-Leloir).- Las millones de bacterias que alberga el intestino cumplen un rol clave tanto en la salud como en la enfermedad de los seres humanos. Por eso, conocer los mecanismos que ayudan a fomentar el crecimiento de aquellas benéficas o neutralizar las que pueden hacer daño es una de las grandes metas de los científicos. Ahora, un grupo de investigadores de Estados Unidos liderado por el genetista argentino Eduardo Groisman dio a conocer en la revista Science la clave de la multiplicación en el intestino de una bacteria abundante y conocida por sus efectos favorables para el organismo, lo que podría tener aplicaciones en salud humana.

Se trata de la bacteria Bacteroides thetaiotaomicron, una “aliada” de los humanos para la digestión de las fibras. “Descubrimos que una proteína (Rho) que controla la expresión de otras proteínas forma unos compartimentos sin membrana en los cuales se incrementa su actividad, y que eso afecta la expresión de centenares de genes, muchos de los cuales son necesarios para que la bacteria colonice el intestino”, explicó Groisman, del Departamento de Patogénesis Microbiana de la Escuela de Medicina de la Universidad de Yale, en New Haven, Estados Unidos.

El proceso está mediado por una “separación de fases”, un mecanismo bioquímico que se conoce desde hace mucho pero que empezó a tomar relevancia en biología en los últimos siete años, dijo Groisman a la Agencia CyTA-Leloir. “Si bien la separación de fases se había comprobado –para otras proteínas– en tubos de ensayo y células en cultivo, su rol en un ser vivo no se había demostrado. Nuestro trabajo se convierte en el primer ejemplo del papel de la separación de fases y la formación de compartimentos sin membrana en un organismo”, añadió.

La disponibilidad de nutrientes parece gatillar el mecanismo. Groisman y su equipo comprobaron que si se limita el carbono –un componente básico de las células–, aumenta la presencia de estos compartimentos sin membrana, lo que favorece la sobrevida de Bacteroides en el intestino de los mamíferos.

“Como la dieta es uno de los factores que determina la abundancia de distintas especies bacterianas en el intestino humano, ahora estamos escribiendo un artículo que tratará de explicar el significado biológico y las aplicaciones prácticas de nuestros resultados. Por ejemplo, qué pasa con las dietas que incluyen ayunos por distintos períodos de tiempo, a los que estas bacterias pueden percibir como limitación de nutrientes”, anticipó Groisman.

Estudios anteriores de otros grupos de investigadores habían determinado que Bacteroides thetaiotaomicron se encuentra con más frecuencia en personas con buena salud y delgadas y que es una de las bacterias importantes para digerir la fibra de origen vegetal que los humanos no pueden procesar por sí solos.

Graciela Boccaccio, jefa del Laboratorio de Biología Celular del ARN de la Fundación Instituto Leloir (FIL) y especialista en el estudio de las organelas sin membrana, celebró la publicación del estudio en Science. “El trabajo es altamente relevante. Es un ejemplo contundente de que la separación de fases líquido-líquido y la formación de biocondensados o MLOs ocurre en Bacteroides, lo que expande el alcance de este mecanismo bioquímico a lo largo de la evolución y apoya la idea de que es ‘tan antiguo como la vida’”, dijo la científica, que no participó de la investigación. Y concluyó: “Es un aporte muy valioso no sólo desde lo teórico, sino también con perspectivas futuras en biomedicina”.

 

Eduardo Groisman (centro) junto a la autora principal del trabajo publicado en “Science”, Aimilia Krypotou (der.) y Nick Pokorzynski (con gorro), otro coautor del paper.