Investigadores de la Universidad han desarrollado una bacteria intestinal genéticamente modificada que podría revolucionar el tratamiento de trastornos metabólicos.
El microorganismo diseñado replica los beneficios de la alimentación restringida en el tiempo (TRF) sin que las personas tengan que cambiar sus horarios de comida.
El estudio, liderado por el gastroenterólogo Amir Zarrinpar, se basa en el concepto de que los microbios intestinales tienen sus propios ritmos circadianos, ajustando sus actividades según la hora del día y cuándo comemos.
Esta alineación temporal entre alimentación y actividad microbiana es clave para mantener una salud metabólica óptima.
La investigación utilizó una tecnología innovadora llamada metatranscriptómica, que permite observar cambios microbianos en tiempo real dentro del intestino. A diferencia de técnicas anteriores que solo identificaban qué genes estaban presentes, esta nueva metodología revela específicamente qué están haciendo los microbios en cada momento.
"Nos ayuda a entender no solo qué microbios están presentes, sino específicamente qué están haciendo en un momento dado", explicó Zarrinpar. Esta capacidad de observación en tiempo real era imposible de lograr con la metagenómica tradicional.
Los científicos dividieron a los ratones en tres grupos: uno con dieta alta en grasas sin restricciones, otro con la misma dieta pero limitada a una ventana de 8 horas durante su período activo (nocturno), y un grupo control con dieta normal.
Los resultados fueron reveladores. Los ratones con acceso ilimitado a alimentos grasos desarrollaron disfunción metabólica, comenzando a comer durante el día (su período natural de descanso), lo que alteró sus ritmos circadianos y microbianos.
En contraste, los ratones con alimentación restringida en el tiempo estuvieron protegidos de los efectos dañinos, mostrando mejoras en la homeostasis de la glucosa y restauración parcial de los ritmos microbianos.
La investigación identificó una enzima fundamental llamada hidrolasa de sal biliar (BSH), reguladora del metabolismo de lípidos y glucosa. El enfoque TRF mejoró notablemente la expresión del gen BSH en el microbio intestinal Dubosiella newyorkensis.
Para probar esta hipótesis, el equipo diseñó genéticamente una bacteria benigna que expresara esta enzima específica. Los ratones que recibieron esta bacteria modificada experimentaron:
Aumento de masa muscular magra
Reducción de grasa corporal
Niveles más bajos de insulina
Mayor sensibilidad a la insulina
Mejor regulación de glucosa en sangre
Lo más prometedor del descubrimiento es que la bacteria diseñada proporcionó beneficios metabólicos similares al TRF sin requerir que los ratones siguieran horarios estrictos de alimentación.
"Esto sugiere la emocionante posibilidad de que este microbio diseñado pueda servir como reemplazo del TRF o como una forma de mejorar sus efectos beneficiosos", señaló Zarrinpar.
A pesar de las cautelas, este estudio abre nuevas posibilidades para el desarrollo de terapias dirigidas contra trastornos metabólicos. El objetivo a largo plazo del equipo es desarrollar una terapia que pueda administrarse como dosis única, colonizar establemente el intestino y proporcionar beneficios metabólicos duraderos.
La investigación contribuye significativamente a nuestra comprensión de las interacciones huésped-microbio y establece un método para probar cómo las actividades microbianas específicas afectan la fisiología humana mediante el diseño de bacterias intestinales nativas.
