Retrasar el proceso de envejecimiento podría ser posible un día con suplementos derivados de las bacterias intestinales. Científicos del Colegio de Medicina Baylor y el Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas, en Houston, Estados Unidos, han identificado genes y compuestos bacterianos que prolongan la vida y también ralentizan la progresión de tumores y la acumulación de beta-amiloide, un compuesto asociado con la enfermedad de Alzheimer, en el gusano de laboratorio 'C. Elegans'.
'La comunidad científica es cada vez más consciente de que las interacciones de nuestro cuerpo con los millones de microbios en nuestro cuerpo, el microbioma, pueden influir en muchas de nuestras funciones, como las actividades cognitivas y metabólicas y el envejecimiento', afirma la autora Meng Wang, doctora en Genética Molecular y Humana en Baylor y el Centro de Envejecimiento Huffington. 'En este trabajo, investigamos si la composición genética del microbioma también podría ser importante para la longevidad', relata.
Esta pregunta es difícil de explorar en mamíferos debido a los retos técnicos, por lo que los investigadores se centraron en el gusano de laboratorio 'C. Elegans', un organismo transparente, simple que es tan largo como una cabeza de alfiler y comparte características esenciales con la biología humana. Durante su vida útil de entre dos a tres semanas, el gusano se alimenta de bacterias, se convierte en un adulto, se reproduce y envejece progresivamente, pierde fuerza y salud y muere.
Muchos laboratorios de investigación alrededor del mundo, incluyendo el laboratorio de Wang, trabajan con 'C. Elegans' para aprender sobre los procesos biológicos básicos. 'Creemos que C. elegans es un maravilloso sistema en el que estudiar la conexión entre los genes bacterianos y el envejecimiento, porque podemos afinar la genética de los microbios y probar muchos genes en el gusano en un tiempo relativamente corto', subraya Wang.
Entender la comunicación entre el huésped y las bacterias
Para estudiar el efecto de genes bacterianos individuales en la vida de 'C. Elegans', Wang unió esfuerzos con el doctor Christophe Herman, profesor asociado de Genética Molecular y Humana y Virología Molecular y Microbiología en Baylor, y otros colegas que son expertos en genética bacteriana. Emplearon una biblioteca de deleción génica completa de la bacteria 'E. coli'; una colección de 'E. coli' en la que cada uno carece de uno de cerca de 4.000 genes.
'Alimentamos a 'C. Elegans' con cada bacteria mutante individual y luego analizamos la vida de los gusanos --describe Wang--. De los cerca de 4.000 genes bacterianos que probamos, 29, cuando se suprimieron, aumentaron la vida útil de los gusanos, 12 de estos mutantes bacterianos también protegieron a los gusanos del crecimiento tumoral y la acumulación de beta-amiloide, una característica de la enfermedad de Alzheimer en humanos'.
Otros experimentos mostraron que algunos de los mutantes bacterianos aumentaron la longevidad actuando sobre algunos de los procesos conocidos del gusano vinculados con el envejecimiento. Otros mutantes estimularon la longevidad por sobreproducción del ácido polisacárido colánico. Cuando los científicos proporcionaron ácido colánico purificado a 'C. Elegans', los gusanos también vivieron más tiempo. El ácido colánico mostró efectos similares en la mosca de la fruta de laboratorio y en células de mamífero cultivadas en el laboratorio.
Los investigadores proponen en un artículo sobre su trabajo que se publica en la revista 'Cell' que, sobre la base de estos resultados, podría ser posible en el futuro diseñar preparaciones de bacterias o sus compuestos que podrían ayudar a ralentizar el proceso de envejecimiento. Curiosamente, los científicos descubrieron que el ácido colánico regula la dinámica de fusión-fisión de las mitocondrias, las estructuras que proporcionan la energía para las funciones celulares.
'Estos hallazgos también son interesantes y tienen implicaciones desde el punto de vista biológico en la forma en que entendemos la comunicación entre el huésped y los microbios --detalla Wang--. Las mitocondrias parecen haber evolucionado a partir de bacterias que hace millones de años entraron en células primitivas'.
Y concluye: 'Nuestro hallazgo sugiere que los productos de las bacterias hoy en día todavía pueden meterse en la comunicación entre las mitocondrias en nuestras células. Creemos que este tipo de comunicación es muy importante y aquí hemos proporcionado la primera evidencia de ello. Comprender plenamente la comunicación microbio-mitocondria puede ayudarnos a entender a un nivel más profundo las interacciones entre los microbios y sus huéspedes'.