Una molécula producida por las bacterias que actúa como escudo invisible del intestino

“Nuestra salud comienza en el intestino”. Esta afirmación se le atribuye hace unos 2.500 años a Hipócrates, un médico griego considerado el padre de la medicina, quién pasó a la historia por separar la medicina de las explicaciones mágicas o religiosas, al mismo tiempo que promovió la observación clínica y el razonamiento científico.

La ciencia moderna ha confirmado con estudios científicos esta afirmación visionaria de Hipócrates. La idea de que la salud intestinal y la microbiota, es decir, el conjunto de microorganismos que viven en este órgano del cuerpo y que está formado sobre todo por bacterias, conforman dos pilares fundamentales para prevenir enfermedades.

Recreación del intestino humano. Imagen: AdobeStock

Uno de estos trabajos que demuestra el papel clave del intestino para el bienestar digestivo es el de un grupo internacional formado por investigadores de la Universidad de Sevilla y el Instituto Nacional de Investigación Agrícola de Francia (INRAE) en Toulouse. El equipo investigador sitúa al isovalerato, una sustancia que producen ciertas bacterias intestinales tras digerir las proteínas, como un auténtico escudo protector para este órgano del aparato digestivo.

Este estudio es otra evidencia de que el intestino sirve para mucho más que para digerir los alimentos. Y en este caso concreto, el isovalerato se erige como metabolito defensor frente a la inflamación y el daño en la barrera intestinal. 

¿Qué es el isovalerato?

Producido durante el metabolismo de las proteínas -proceso en el que estas macromoléculas se digieren y se degradan-, en concreto, el isovalerato se genera a partir de la descomposición de la leucina, uno de nueve los aminoácidos esenciales que el organismo humano no sintetiza por sí mismo. Se integra en la dieta mediante la ingesta de alimentos como carnes magras (pollo, pavo y ternera), pescados (salmón o atún), lácteos (queso parmesano), legumbres (habas, guisantes secos, edamame) y semillas (piñones). 

Otra de sus funciones, hasta ahora desconocida y descrita en este estudio publicado en la revista American Journal of Physiology, es fortalecer las uniones entre las células del epitelio intestinal, la capa celular que forma una especie de barrera protectora dentro del intestino. Dicho de otro modo, actúa como un filtro, impidiendo el paso de microorganismos u otros agentes causantes de inflamación, infecciones o alteraciones en el organismo.

Este avance abre nuevas vías para desarrollar compuestos nutricionales que aumente la producción de este compuesto beneficioso para el intestino, sobre todo en casos en los que la alimentación es baja en fibra y rica en proteínas.

Una barrera celular para el intestino

Para llegar a estas conclusiones, los expertos analizaron siete metabolitos derivados de aminoácidos – moléculas orgánicas que forman las proteínas- para identificar y hacer un seguimiento de sus efectos sobre la barrera intestinal mediante diferentes ensayos. 

Entre ellos, los expertos centraron su atención en el isovalerato y compararon sus efectos con los del butirato, un ácido graso de rápida absorción que se produce naturalmente en el intestino cuando la microbiota fermenta la fibra y tiene además propiedades antinflamatorias. “Evaluamos la resistencia eléctrica transepitelial tras la exposición a estas moléculas. Este parámetro es un indicador de lo robusta que es la barrera intestinal frente a la entrada de toxinas, bacterias, virus… y cualquier agente externo que pueda dañar este órgano”, explica a la Fundación Descubre la investigadora de la Universidad de Sevilla Cristina Plata Calzado, coautora del estudio. 

La investigadora Cristina Plata, realizando ensayos en el laboratorio.

Los resultados mostraron que el isovalerato aumenta esa capacidad de protección y reduce la permeabilidad del intestino, dificultando así la entrada de sustancias nocivas. Además, comprobaron que activa genes relacionados con la inmunidad, la defensa antioxidante y la diferenciación celular del tejido intestinal.

Durante los ensayos, se seleccionaron tres de estos metabolitos del cribado para comparar su respuesta en pruebas con tres concentraciones diferentes, incluyendo el butirato como grupo control. En estos experimentos, realizados en organoides porcinos, es decir, estructuras microscópicas en 3D cultivadas en laboratorio a partir de células intestinales de cerdo que imitan parcialmente la forma y función de órganos reales, corroboraron que sólo el isovalerato tiene propiedades similares al butirato.

Organoides intestinales porcinos empleados durante el estudio.

En paralelo, y mediante análisis bioinformáticos, el equipo identificó varios géneros bacterianos presentes de forma habitual en la microbiota intestinal capaces de producir isovalerato:

• Prevotella

• Blautia

• Christensenella

• Ruminococcus. 

“Si estas bacterias habituales en nuestra microbiota potencian la producción de este metabolito, su presencia podría contribuir a fortalecer el intestino”, asegura esta investigadora. 

Tras este trabajo, el siguiente paso en el que ya está inmerso este equipo de investigación es escalar los resultados en otros modelos más avanzados y posteriormente aplicarlos en estudios in vivo para seguir comprendiendo sus efectos en nuestro cuerpo.

Un paso más hacia el equilibrio de este ‘segundo cerebro’, como también se conoce popularmente al intestino. Una estabilidad fundamental para garantizar nuestra salud digestiva y el bienestar de todo el organismo a la vez que se ponen medios para prevenir enfermedades asociadas a la inflamación crónica o desequilibrios de la microbiota que acaben originando problemas digestivos o inflamatorios. 

Más información en #CienciaDirecta: Descubren que una molécula derivada de las proteínas fortalece la barrera intestinal