Los científicos de la Universidad de Harvard han identificado una nueva conexión intestino-cerebro en la enfermedad neurodegenerativa esclerosis lateral amiotrófica, o ELA. Los investigadores encontraron que en ratones con una mutación genética común de ELA, cambiar el microbioma intestinal usando antibióticos o trasplantes fecales podría prevenir o mejorarsíntomas de la enfermedad.
Publicado en la revista Naturaleza , los resultados proporcionan una explicación potencial de por qué solo algunas personas portadoras de la mutación desarrollan ALS. También apuntan a un posible enfoque terapéutico basado en el microbioma.
"Nuestro estudio se centró en el gen mutado más comúnmente en pacientes con ELA. Hicimos el descubrimiento notable de que el mismo modelo de ratón, con genética idéntica, tuvo resultados de salud sustancialmente diferentes en nuestras diferentes instalaciones de laboratorio", dijo Kevin Eggan,Profesor de Harvard de células madre y biología regenerativa: "Trazamos los diferentes resultados a distintas comunidades microbianas intestinales en estos ratones, y ahora tenemos una hipótesis intrigante de por qué algunos individuos que portan esta mutación desarrollan ALS mientras que otros no".
Diferentes instalaciones, diferentes resultados
Los investigadores inicialmente estudiaron la mutación genética ALS mediante el desarrollo de un modelo de ratón en sus instalaciones de laboratorio de Harvard. Los ratones tuvieron una respuesta inmune hiperactiva, incluida la inflamación en el sistema nervioso y el resto del cuerpo, lo que condujo a una vida útil más corta.
Para realizar experimentos más detallados, los investigadores también desarrollaron el modelo de ratón en sus instalaciones de laboratorio en el Broad Institute, donde Eggan es el director de biología de células madre en el Centro Stanley de Investigación Psiquiátrica. Inesperadamente, aunque los ratones teníanmisma mutación genética, sus resultados de salud fueron dramáticamente diferentes.
"Muchas de las características inflamatorias que observamos de manera consistente y repetida en nuestros ratones de las instalaciones de Harvard no estaban presentes en los ratones de las instalaciones de Broad. Aún más sorprendente, los ratones de las instalaciones de Broad sobrevivieron hasta la vejez", dijo Aaron Burberry, becario postdoctoral enel laboratorio Eggan y autor principal del estudio. "Estas observaciones provocaron nuestro esfuerzo por comprender qué sobre los dos entornos diferentes podría estar contribuyendo a estos resultados diferentes".
Buscando el microbioma intestinal
En busca de diferencias ambientales entre los ratones, los investigadores se centraron en el microbioma intestinal. Mediante el uso de secuenciación de ADN para identificar bacterias intestinales, los investigadores encontraron microbios específicos que estaban presentes en los ratones de las instalaciones de Harvard pero ausentes en los ratones de las instalaciones de Broad, inclusoaunque las condiciones de laboratorio se estandarizaron entre las instalaciones.
"En este punto, nos acercamos a la comunidad científica más amplia, porque muchos grupos diferentes han estudiado el mismo modelo genético de ratón y observado resultados diferentes", dijo Burberry. "Recolectamos muestras de microbiomas de diferentes laboratorios y las secuenciamos. En las institucionesa cientos de millas de distancia, microbios intestinales muy similares se correlacionaron con la extensión de la enfermedad en estos ratones ".
Luego, los investigadores probaron formas de cambiar el microbioma y mejorar los resultados para los ratones de las instalaciones de Harvard. Al tratar a los ratones de las instalaciones de Harvard con antibióticos o trasplantes fecales de los ratones de las instalaciones de Broad, los investigadores disminuyeron con éxito la inflamación.
conexión intestino-cerebro
Al investigar la conexión entre los factores genéticos y ambientales en la ELA, los investigadores identificaron una conexión importante entre el intestino y el cerebro. El microbioma intestinal podría influir en la gravedad de la enfermedad, ya sea que las personas con la mutación genética desarrollen ELA, la condición de demencia frontotemporal liberada,o ningún síntoma en absoluto, y podría ser un objetivo potencial para la terapia.
"Nuestro estudio proporciona nuevos conocimientos sobre los mecanismos subyacentes a la ELA, incluida la forma en que la mutación genética más común de la ELA contribuye a la inflamación neural", dijo Eggan. "El eje intestino-cerebro se ha implicado en una variedad de afecciones neurológicas, incluida la enfermedad de Parkinsony la enfermedad de Alzheimer. Nuestros resultados agregan peso a la importancia de esta conexión ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Harvard . Original escrito por Jessica Lau. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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