Las enfermedades neurodegenerativas (NDD, por sus siglas en inglés), que no tienen cura conocida y tienen causas difíciles de alcanzar, provocan daños irreversibles en el cerebro y el sistema nervioso. La investigación sobre estas enfermedades generalmente se centra en el cerebro, pero los estudios con ratones de los últimos años sugieren que el microbioma también desempeña un papel en la aparición y progresión de algunas NDD.
'Estos hallazgos sugieren que
el microbioma intestinal desempeña un papel importante en la aparición y progresión de al menos algunas enfermedades neurodegenerativas', señala Chris Ellis, investigador principal del equipo multiinstitucional de microbiólogos de Netellis, la
Universidad de Tennessee en Knoxville y la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, ambas en Estados Unidos.
En
ASM Microbe, la reunión anual de la Sociedad Estadounidense de Microbiología, esos investigadores informaron sobre un nuevo vínculo en humanos entre un metabolito producido por microbios intestinales y 3 NDD. Su análisis sugiere que
el metabolito DHPS (2,3-dihidroxipropano-1-sulfonato) puede ayudar a responder preguntas críticas sobre cómo las vías del metabolismo del azufre pueden conectar el microbioma con estas enfermedades.
El metabolito DHPS (2,3-dihidroxipropano-1-sulfonato)
El DHPS no se había detectado previamente en personas, y los investigadores observaron que los metabolitos producidos por los microbios intestinales en pacientes con NDD podrían ofrecer pistas valiosas para una mejor comprensión, lo que podría conducir a mejores herramientas de diagnóstico o incluso tratamientos.
En estudios anteriores, los investigadores han descubierto que los trasplantes fecales pueden
aliviar la progresión similar a la de la enfermedad de Alzheimer en modelos experimentales, y cuando los trasplantes fecales de personas con la enfermedad se administran a ratones, los animales experimentan alteraciones en la función de la memoria.
Los investigadores llevaron a cabo el nuevo estudio para identificar distintos perfiles bacterianos y de metabolitos del microbioma intestinal en personas diagnosticadas con 1 de 3 NDD: esclerosis lateral amiotrófica (ELA), enfermedad de Alzheimer (EA) y enfermedad de Parkinson (EP). Para capturar datos sobre la enfermedad en etapa temprana, recolectaron muestras de heces de pacientes diagnosticados dentro de las dos primeras visitas a un especialista y compararon los análisis de esas muestras con muestras recolectadas de controles sanos.
Su análisis reveló 19 biomarcadores metabólicos de neurodegeneración en los 3 grupos de NDD; También encontraron 20 marcadores únicos de ELA, 16 marcadores únicos de AD y 9 marcadores únicos de PD. Esos biomarcadores compartidos incluían metabolitos que se han relacionado con la deshomeostasis en las vías del metabolismo del azufre.
Además, en los tres grupos de enfermedades, encontraron vínculos con los taxones bacterianos Bilophila y Desulfovibrio , que desempeñan un papel en la síntesis y degradación del DHPS. Esos niveles elevados de Bilophila correspondieron a la observación de que los pacientes con EA, ELA y EP tenían una
menor abundancia de DHPS en las muestras de heces, en comparación con los sujetos sanos.
De esta forma, se demostró que Bilophila puede degradar el DHPS en sulfuro de hidrógeno, y la acumulación de sulfuro de hidrógeno se ha implicado en la disfunción de las mitocondrias, que se sabe que contribuye a las NDD. El sulfuro de hidrógeno está relacionado con características conocidas de NDD, que incluyen inflamación, estrés oxidativo y disbiosis intestinal.
Los autores sugirieren que el nuevo estudio señala al DHPS como un 'eslabón perdido' en nuestra comprensión actual de los mecanismos de cómo los NDD están relacionados con el metabolismo del azufre, la disfunción mitocondrial y la neuroinflamación.
