En última instancia, se espera que los nuevos microorganismos ayuden a tratar las enfermedades inflamatorias intestinales como la enfermedad de Crohn y la colitis ulcerosa, así como otros trasto os resultantes de un sistema inmunológico hiperactivo.
En una investigación publicada este mismo día en Proceedings of the National Academy of Sciences, un equipo de científicos ha eliminado un gen de la bacteria Lactobacillus acidophilus, que se encuentra comúnmente en el yogur. Mansour Mohamadzadeh, profesor asociado de medicina de la Universidad Northweste y sus colaboradores ya habían demostrado que la enzima que este gen produce hace aumentar la inflamación, una característica definitoria de la enfermedad de Crohn y de la colitis ulcerosa. Sin embargo, la forma inalterada de la bacteria también dispara la producción de una molécula inmune beneficiosa, la IL-10m, que ayuda a regular el sistema inmunológico. El objetivo de la ingeniería de microbios es aportar los efectos beneficiosos sin los nocivos.
Cuando fueron suministradas a ratones con colitis e inflamación del colon, las bacterias modificadas previnieron la pérdida de peso y la diarrea con sangre que normalmente acompañan a esta condición. Además, los ratones tratados mostraron hasta un 90 por ciento menos de inflamación en el tejido del colon que sus contrapartidas no tratadas.
Aunque los alimentos y los suplementos probióticos representan una gran industria, no está claro si en realidad ayudan a tratar mejor las enfermedades gastrointestinales. La investigación publicada este mismo día forma parte de una tendencia en microbiología de estudiar en riguroso detalle los efectos de los probióticos y los mecanismos que subyacen a ellos.
"La idea [de los probióticos] es maravillosa, pero la evidencia [de su eficacia] es bastante limitada", señala Balfour Sartor, codirector del Centro para la Biología y las Enfermedades Gastrointestinales de la Universidad de Carolina del Norte, quien no participó en el nuevo estudio. Puesto que los probióticos son considerados un alimento y no un fármaco, no están regulados por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE.UU. y, por lo tanto, no requieren los extensos ensayos clínicos que sí requieren los fármacos.
La enfermedad inflamatoria intestinal es una de las principales áreas de interés para el tratamiento con probióticos, pero "en realidad ha habido poca evidencia directa de que los probióticos sean eficaces para el tratamiento o la prevención de la enfermedad de Crohn", afirma Sartor. Algunas investigaciones sugieren que dos formulaciones diferentes de probióticos pueden ayudar a prevenir la recurrencia de la colitis ulcerosa, comenta él. "Sin embargo, éste es el caso de sólo dos de los miles de formulaciones".
Los científicos aún no saben exactamente cómo las bacterias probióticas influyen en el sistema gastrointestinal, pero esta investigación sugiere varios mecanismos posibles. Las bacterias beneficiosas podrían alterar temporalmente la relación de buenas y malas bacterias que habitan en el intestino, o podrían específicamente bloquear la actividad de las bacterias nocivas. Además, los probióticos parecen influir en el sistema inmune, "estimulando las células inmunes protectoras o bloqueando las actividades que afectan negativamente a las células inmunes", indica Sartor.
nEl equipo de Mohamadzadeh se centra en la actividad de las células inmunes. Los investigadores examinaron en detalle los efectos moleculares de las bacterias modificadas y descubrieron que la producción de células reguladoras del sistema inmunitario, no la de células inmunes inflamatorias, había aumentado. "Cuando tratamos los ratones con la nueva cepa, observamos una mayor acumulación y generación de células que producen proteínas reguladoras, las cuales atraen y generan células T reguladoras", explica Mohamadzadeh.
Si bien la investigación es prometedora, Sartor advierte que "hay un salto enorme entre los modelos animales y la enfermedad." Los tratamientos con probióticos "no siempre tienen los mismos efectos en los seres humanos que en los animales, y hay grandes diferencias cuando se compara la protección en modelos animales [por el tratamiento de los animales antes que los síntomas ocurran] con el tratamiento de enfermedades humanas en curso."
Mohamadzadeh indica que antes de comenzar las pruebas clínicas, tiene planeado estudiar el papel de más tipos de proteínas de superficie en bacterias modificadas, para determinar cuáles son útiles y cuáles son perjudiciales. Si los científicos pueden identificar las moléculas que hacen que las bacterias ayuden a regular el sistema inmune, podrían ser capaces de desarrollar medicamentos que ofrezcan un efecto similar. (Es más fácil modificar y administrar una dosis controlada de compuestos químicos que de bacterias vivas, las cuales pueden comportarse de forma impredecible una vez ingeridas.)
El equipo de Mohamadzadeh también está explorando los probióticos diseñados como tratamiento contra el cáncer de colon. En estudios previos realizados en ratones diseñados para imitar el cáncer de colon, el tratamiento con bacterias modificadas había reducido el número de pólipos desarrollados por los animales en un 90 por ciento. "En los ratones tratados observamos un promedio de sólo tres pólipos pequeños, en comparación con los entre 35 y 50 de los no tratados," señala él.
Además, él añade que la capacidad de las bacterias para reducir la inflamación no se limita al intestino, puesto que las células reguladoras migran al resto del cuerpo. Eso significa que estos microbios también pueden ayudar a tratar otras enfermedades vinculadas con la inflamación, tales como la artritis reumatoide y la psoriasis.