Complementar los intestinos de ratones mayores con heces de ratones más jóvenes ha revelado el papel clave que desempeñan los microbios en la función de las células madre intestinales.
Después de recibir un trasplante de microbiota fecal de ratones más jóvenes, un aspecto del deterioro del intestino de los ratones más viejos relacionado con la edad se revirtió, impulsado por una mayor actividad de las células madre intestinales que mantienen las paredes intestinales.
Los hallazgos sugieren que dichos trasplantes podrían algún día ser una vía de tratamiento para afecciones intestinales relacionadas con la edad, como la inflamación y la obesidad.
“A medida que envejecemos, el reemplazo constante de tejido intestinal se ralentiza, lo que nos hace más susceptibles a enfermedades relacionadas con el intestino”, dice el biólogo molecular Hartmut Geiger de la Universidad de Ulm en Alemania. “Nuestros hallazgos muestran que una microbiota más joven puede hacer que el intestino más viejo se cure más rápido y funcione más como el intestino más joven”.
Las células madre intestinales son cruciales para mantener un intestino estable y saludable. Son el mecanismo por el cual el revestimiento intestinal (el epitelio) se repone y renueva constantemente, garantizando un funcionamiento intestinal constante.
Sin embargo, a medida que envejecemos, el ritmo de esta renovación se ralentiza, lo que aumenta la vulnerabilidad a la disfunción intestinal relacionada con la edad.
En investigaciones anteriores, Geiger y sus colegas, los biólogos celulares Yi Zheng y Kodandaramireddy Nalapareddy del Centro Médico del Hospital Infantil de Cincinnati, determinaron que esta regeneración retardada está directamente relacionada con la función reducida de las células madre intestinales.
También sabemos que las comunidades microbianas que viven en nuestros intestinos cambian con la edad, y que dichos cambios están relacionados con afecciones como la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Alzheimer e incluso la pérdida de la visión. Los investigadores querían saber si el microbioma intestinal también afecta la actividad de las células madre.
Entonces, reclutaron más miembros del equipo y diseñaron un experimento simple para probarlo: trasplantar muestras fecales entre y dentro de grupos de ratones viejos y ratones jóvenes.
Una vez completada la serie de trasplantes, los investigadores estudiaron los intestinos para ver qué cambios, si los hubo, resultaron de la transferencia.
En los ratones más viejos, el cambio fue dramático. La actividad de las células madre había aumentado, así como la señalización Wnt que estas células necesitan para funcionar. La regeneración del epitelio se aceleró y, lo que es más importante, el intestino sanó más rápidamente después del daño por radiación.
“Esta señalización reducida provoca una disminución en el potencial regenerativo de los ISC envejecidos”, dice Zheng. “Sin embargo, cuando la microbiota más antigua fue reemplazada por microbiota más joven, las células madre continuaron produciendo nuevo tejido intestinal como si las células fueran más jóvenes. Esto demuestra aún más cómo la salud humana puede verse afectada por otras formas de vida que viven dentro de nosotros”.
En los ratones más jóvenes, el cambio fue menos dramático. Sólo hubo una ligera caída en la actividad de las células madre, la señalización Wnt y la regeneración; los intestinos continuaron funcionando razonablemente bien. Esto sugiere que el intestino que envejece es mucho más sensible a los cambios del microbioma que los más jóvenes.
Otro hallazgo realmente interesante fue que uno de los responsables de la reducción de células madre en el intestino que envejece es Akkermansia, una bacteria que generalmente se considera beneficiosa de varias maneras, con signos de que puede ayudar a reducir la obesidad inducida por la dieta y el comportamiento similar a la depresión en ratones.
En ratones que envejecen, los niveles elevados de Akkermansia en realidad contribuyen a la supresión de la señalización Wnt, un hallazgo que implica que las bacterias intestinales no son necesariamente buenas o malas, pero que su contribución puede depender del contexto.
Esto no es un fracaso para la salud humana; Nuestros cuerpos (e intestinos) son más complejos que los de los ratones, y necesitaríamos realizar estudios separados para ver si este fenómeno ocurre en nuestra propia especie.
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Sin embargo, la investigación ilumina una vía prometedora para estudios futuros.
También sugiere que la disminución de las células madre relacionada con la edad puede no ser irreversible. Aprovechando la capacidad de los microbios intestinales para determinar cómo se renueva el tejido intestinal, algún día los científicos podrían desarrollar formas de ayudar a preservar la salud intestinal a medida que envejecemos.
La investigación ha sido publicada en Stem Cell Reports.