Una molécula de la microbiota alarga la vida de ratones con enfermedades mitocondriales

El Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBM, CSIC-UAM) ha demostrado que restaurar los niveles de butirato, una molécula producida por la microbiota intestinal y clave para la salud, mejora la función intestinal, la salud y la supervivencia de ratones con enfermedades mitocondriales. Estas patologías son raras y están causadas por mutaciones genéticas que impiden el correcto funcionamiento de las mitocondrias, estructuras celulares encargadas de producir energía , lo que puede afectar a órganos de alto consumo energético, como el cerebro, el corazón o los músculos, y derivar en síntomas como fatiga extrema, debilidad muscular o envejecimiento prematuro. La investigación del CBM, publicada en Nature Communications , ha encontrado un vínculo entre el funcionamiento de las mitocondrias y la microbiota intestinal que abre la puerta a nuevas vías terapéuticas frente a estas patologías, que en la actualidad no tienen cura. "Cuando las mitocondrias no funcionan bien, también se debilita la barrera intestinal, lo que altera el equilibro de la microbiota, es decir, de los microorganismos que viven en el intestino. Esto es clave, ya que dichos microorganismos cumplen funciones importantes para la salud: protegen el organismo e impiden que bacterias o sustancias potencialmente dañinas del intestino pasen a la sangre" , ha explicado la investigadora del CBM que ha liderado el estudio, María Mittelbrunn. La alteración de la microbiota provocada por las mitocondrias puede generar varios problemas de salud al mismo tiempo, un fenómeno conocido como multimorbilidad. Para estudiar este proceso, los investigadores desarrollaron un modelo de ratón con alteraciones mitocondriales. Estos animales presentaban una barrera intestinal debilitada y, como consecuencia, una microbiota intestinal desequilibrada, con menos bacterias beneficiosas de lo normal. De esta forma, el equipo comprobó que el desequilibro intestinal se traducía en una menor producción de butirato, clave en salud intestinal, energética e inmunológica. Ante esta evidencia, los investigadores estudiaron cómo podían restaurar la producción de butirato para comprobar sus efectos beneficiosos en los modelos de ratón. Beneficios observados En un primer experimento, los investigadores trasplantaron microbiota intestinal saludable a los ratones con enfermedad mitocondrial. "El tratamiento permitió restaurar los niveles de butirato y aumentó de forma significativa la esperanza de vida de los animales", ha destacado el investigador del CBM Manuel Montero Gómez de las Heras, autor del estudio. Tras ello, probaron una estrategia más sencilla, que consistía en añadir tributirina a la dieta, una sustancia que el organismo puede transformar en butirato. Los resultados mostraron que este tratamiento frenaba la pérdida de peso de los animales , mejoraba su fuerza muscular y su función renal, y prolongaba su supervivencia. Según ha añadido Manuel Montero, también observaron que el butirato provoca cambios en el funcionamiento de las células intestinales que ayudan a reforzar la barrera intestinal y a reducir el daño celular asociado al estrés oxidativo, un proceso en el que se acumulan moléculas muy reactivas que pueden dañar distintos componentes de las células. Los investigadores han señalado que este estudio evidencia el papel que tiene la relación entre las mitocondrias y la microbiota intestinal en la aparición de enfermedades asociadas al mal funcionamiento de las mitocondrias. Además, han afirmado que desarrollar estrategias destinadas a recuperar moléculas beneficiosas producidas por la microbiota intestinal, como el butirato, podría abrir nuevas vías para mejorar la salud de los pacientes. El estudio ha contado con la colaboración de la Universidad de Michigan (Estados Unidos), el Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación (CIAL, CSIC-UAM) y el Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares; y ha recibido financiación del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades y de la Unión Europea a través del Consejo Europeo de Investigación.