Un equipo interdisciplinar de especialistas del Instituto de Tecnología de Massachusetts, la Universidad de Harvard y el hospital Brigham & Women’s de Boston vinculan en un innovador estudio un mayor riesgo de diabetes tipo 2 si se producen alteraciones en el microbioma intestinal.
En el estudio que aparece en Nature Medicine sus autores explican cómo descubrieron que especies y cepas específicas de bacterias se relacionaban con cambios en el funcionamiento del microbioma intestinal y el riesgo de diabetes tipo 2 de una persona.
Antes de seguir, hay que resaltar que se trata de la investigación más grande y exhaustiva, desde el punto de vista étnico y geográfico, realizada hasta ahora sobre el microbioma intestinal de personas con diabetes tipo 2, prediabetes y niveles saludables de glucosa.
Estos científicos han descubierto virus específicos y variantes génicas dentro de las bacterias que se corresponden con cambios en la función del microbioma intestinal y el riesgo de diabetes tipo 2.
El trabajo identifica la diversidad filogenética dentro de las especies para cepas de 27 especies, que explican las diferencias interindividuales en el riesgo de diabetes tipo 2, como Eubacterium rectale.
En algunos casos, se explicaron por la portación de genes específicos de la cepa, incluidos los loci involucrados en varios mecanismos de transferencia horizontal de genes y nuevos procesos biológicos subyacentes al riesgo metabólico, por ejemplo, la detección de quórum.
“En resumen -explican los autores- nuestro estudio proporciona firmas microbianas sólidas entre cohortes, de una manera resuelta por cepa y ofrece nuevos conocimientos mecánicos sobre la diabetes tipo 2”.
Curtis Huttenhower, de la Universidad de Harvard y miembro del equipo, matiza que “la relación del microbioma intestinal con enfermedades complejas, crónicas y heterogéneas como la diabetes tipo 2 es bastante sutil. Al igual que los estudios de grandes poblaciones humanas han sido cruciales para comprender la variación genética humana, también son necesarias poblaciones grandes y diversas, y cada vez más factibles, para estudios detallados de la variación del microbioma».
La diabetes tipo 2 afecta aproximadamente a 537 millones de personas en todo el mundo. Las investigaciones de la última década han relacionado los cambios en el microbioma intestinal (el conjunto de bacterias, hongos y virus que habitan nuestros intestinos) con el desarrollo de la diabetes tipo 2.
Sin embargo, los estudios anteriores han sido demasiado pequeños y variados en el diseño del trabajo para sacar conclusiones significativas.
Este estudio analizó datos del recién creado Consorcio de Microbioma y Enfermedades Cardiometabólicas (MicroCardio). La investigación incluyó datos recién generados y aquellos capturados originalmente durante otros experimentos, que abarcan un total de 8.117 metagenomas de microbiomas intestinales de participantes étnica y geográficamente diversos.
Las personas incluidas en el estudio tenían diabetes tipo 2, prediabetes o ningún cambio en sus niveles de azúcar en sangre y procedían de EE UU, Israel, Suecia, Finlandia, Dinamarca, Alemania, Francia y China.
Fenglei Wang, de Escuela de Medicina Chan y Broad, en Harvard, recuerda que, “con este gran estudio, nos planteamos dos preguntas: ¿Cuáles son las funciones de las especies y cepas que componen el microbioma intestinal en la diabetes tipo 2? y ¿Qué están haciendo estos microbios? Cuando analizamos estos datos, encontramos un conjunto relativamente consistente de especies microbianas relacionadas con la diabetes 2 en nuestras poblaciones de estudio. Muchas de esas especies nunca se habían reportado antes”.
Una diferencia funcional importante que observaron estos científicos fue la presencia de una cepa de Prevotella copri, un microbio común en el intestino que tiene la capacidad de producir grandes cantidades de aminoácidos de cadena ramificada (BCAA), con mayor frecuencia en los microbiomas intestinales de los pacientes con diabetes. Cabe recordar que, en estudios anteriores demostraron que las personas con niveles crónicamente altos de BCAA en sangre tienen un mayor riesgo de obesidad y diabetes tipo 2.
Los investigadores también encontraron evidencia que sugiere que los bacteriófagos (virus que infectan bacterias) podrían estar impulsando algunos de los cambios que detectaron dentro de ciertas cepas de bacterias intestinales.
En este sentido, Wang asegura que “nuestros hallazgos relacionados con los bacteriófagos fueron muy sorprendentes. Esto podría significar que el virus infecta la bacteria y cambia su función de una manera que aumenta o disminuye el riesgo de diabetes tipo 2, pero se necesita más trabajo para comprender esta conexión”.
En otro análisis, el equipo estudió un pequeño subconjunto de muestras de pacientes recién diagnosticados con diabetes tipo 2, para evaluar los microbiomas que tienen menos probabilidades de verse afectados por el uso de medicamentos o el nivel alto de glucosa a largo plazo.
“Creemos que los cambios en el microbioma intestinal causan diabetes tipo 2”, hace hincapié Wang. Así, “los cambios en el microbioma pueden ocurrir primero y la diabetes se desarrolla más tarde, y no al revés -añade- aunque se necesitan futuros estudios prospectivos o intervencionistas para demostrarlo”.
Los autores reconocen que una limitación importante de su trabajo es que, en su mayor parte, analizó los microbiomas de los pacientes en un momento dado. No analizó los cambios en el microbioma intestinal ni el estado de la enfermedad a lo largo del tiempo.