Un equipo de investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad Case Western Reserve ha descubierto cómo el metabolismo descontrolado de la vitamina A en el intestino puede causar inflamación dañina. El descubrimiento vincula la dieta con enfermedades inflamatorias, como la enfermedad de Crohn y los síndromes inflamatorios del intestino, y podría informar las intervenciones nutricionales.
en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias , los investigadores describieron un punto de ramificación en la ruta metabólica de la vitamina A que depende de una sola proteína, llamada ISX. La ruta comienza con el betacaroteno, el nutriente pigmentado que le da a las batatas y zanahorias su color. Betacarotenoforma vitamina A en el intestino delgado. A partir de ahí, la mayoría de la vitamina A se transporta a otros tejidos para mantener una visión saludable y otras funciones. Parte de la vitamina A también se usa para producir un factor de crecimiento para las células inmunes en el intestino. Al estudiar ratonesgenéticamente modificado para carecer de ISX, los investigadores encontraron que ISX ayuda al cuerpo a equilibrar este proceso.
El estudio mostró que ISX activa y desactiva los genes involucrados en la vía en función de la disponibilidad de beta-caroteno. La proteína ayuda al intestino delgado a transportar la cantidad correcta de beta-caroteno para las necesidades de vitamina A del cuerpo, similar a un guardián en unpuente levadizo. Las células inmunes cercanas dependen de este mecanismo de control para responder adecuadamente a los alimentos que ingresan al intestino delgado. Esto mantiene una barrera efectiva contra posibles amenazas transmitidas por los alimentos. Los investigadores encontraron que cuando ISX está ausente, las células inmunes en el intestino delgado pueden reaccionar de forma exagerada a beta-Dietas ricas en caroteno. Sus hallazgos sugieren que ISX es un mediador clave entre la dieta y la inmunidad intestinal.
Johannes von Lintig, PhD, profesor asociado de farmacología en la Facultad de Medicina Case Western Reserve, dirigió el estudio junto con colegas del departamento de farmacología y del departamento de biología molecular y microbiología.
"La vitamina A existe en la dieta como betacaroteno, que se convierte enzimáticamente por las células que recubren el intestino. El contenido de betacaroteno en los alimentos naturales es variable y está sujeto a fluctuaciones estacionales", dijo Ni Made Airanthi Ila Widjaja-Adhi, PhD, autor principal del estudio y becario postdoctoral con von Lintig y Marcin Golczak, PhD, coautor y profesor asistente de farmacología en la Escuela de Medicina Case Western Reserve ". Describimos en este estudio un mecanismo para hacer frentecon esta fluctuación, para mantener la inmunidad en la barrera intestinal ".
Los investigadores descubrieron que eliminar la ISX aumenta 200 veces la expresión génica de la enzima Bco1 que convierte el betacaroteno en la dieta en vitamina A. Debido a esto, los ratones sin ISX produjeron en exceso la vitamina A y comenzaron a convertirla en ácido retinoico.una molécula que regula la actividad de muchos genes, incluidos los genes esenciales para la inmunidad. Esto causó hinchazón localizada - inflamación - ya que las células inmunes inundaron el área y se reprodujeron. Tal inflamación severa hizo que los ratones que carecían de ISX estuvieran inmunocomprometidos, y la inflamación se extendió a los alrededorespáncreas.
Los ratones sin ISX no pudieron controlar sus niveles de vitamina A. Produjeron demasiada vitamina A y atrajeron demasiadas células inmunes al intestino delgado. "Demasiada vitamina A puede promover la enfermedad inflamatoria", concluyó von Lintig. "En estudios futuros, elEl ratón con deficiencia de ISX será un modelo versátil para estudiar los detalles moleculares de la intrigante interacción entre la dieta y la inmunidad gastrointestinal ".
El estudio posiciona al ISX en un punto de control importante en el metabolismo de la vitamina A. Según von Lintig, el ISX también puede impulsar la diafonía entre la dieta y la inmunidad intestinal en humanos ". Las mutaciones genéticas en el gen ISX se han asociado con trastornos inflamatorios comoEnfermedad de Crohn. Una mejor comprensión de los factores moleculares que controlan la inmunidad intestinal ayudará al desarrollo de estrategias de intervención nutricional para mejorar la salud ".
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Materiales proporcionado por Universidad Case Western Reserve . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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