Descubren el vínculo entre bacterias intestinales, ELA y demencia

Investigadores de Case Western Reserve University realizaron un hallazgo que podría cambiar la forma en que los médicos abordan dos de los trastornos cerebrales más devastadores: la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA) y la Demencia Frontotemporal (DFT). Su trabajo apunta a un jugador inesperado en la progresión de estas enfermedades: las bacterias intestinales.

El equipo identificó una conexión clara entre los microbios del sistema digestivo y el daño cerebral observado en la ELA y la DFT. Descubrieron que ciertos azúcares bacterianos pueden desencadenar reacciones inmunitarias que destruyen las células cerebrales, y lo más importante, también identificaron formas de detener este proceso.

Impacto de la ELA y la DFT en el cerebro

La DFT afecta principalmente las regiones frontal y temporal del cerebro, provocando cambios en la personalidad, el comportamiento y el lenguaje. Por su parte, la ELA ataca las neuronas motoras, causando debilidad muscular progresiva que eventualmente conduce a la parálisis.

Las causas subyacentes de ambas condiciones aún no se comprenden completamente. Los científicos han explorado una variedad de factores, incluidos la genética, las exposiciones ambientales, las lesiones cerebrales y la dieta.

Mecanismo intestino-cerebro que explica el riesgo de enfermedad

El estudio, publicado en Cell Reports, ayuda a responder una pregunta de larga data sobre por qué algunas personas desarrollan estas enfermedades mientras que otras no. Los investigadores descubrieron una vía molecular que vincula la actividad intestinal con el daño cerebral, particularmente en personas con ciertas mutaciones genéticas.

"Encontramos que las bacterias intestinales dañinas producen formas inflamatorias de glucógeno (un tipo de azúcar), y que estos azúcares bacterianos desencadenan respuestas inmunitarias que dañan el cerebro", afirmó Aaron Burberry, profesor asistente en el Departamento de Patología de la Escuela de Medicina de Case Western Reserve.

Entre los 23 pacientes de ELA/DFT estudiados, el 70% tenía niveles elevados de este glucógeno dañino. En contraste, solo aproximadamente un tercio de los individuos sin estas enfermedades mostró niveles similares.

Nuevos objetivos de tratamiento y esperanza para los pacientes

Estos hallazgos podrían tener una relevancia clínica inmediata. Al identificar azúcares intestinales dañinos como un motor de la enfermedad, los investigadores ahora tienen nuevos objetivos para el tratamiento. El estudio también destaca posibles biomarcadores que podrían ayudar a los médicos a identificar a los pacientes que podrían beneficiarse de terapias centradas en el intestino.

Los resultados abren la puerta a nuevos tratamientos destinados a descomponer estos azúcares dañinos en el sistema digestivo. También apoyan el desarrollo de medicamentos diseñados para actuar sobre la conexión entre el intestino y el cerebro, ofreciendo esperanza para ralentizar o prevenir la progresión de la enfermedad.

Por qué algunos portadores genéticos desarrollan la enfermedad

El descubrimiento es especialmente importante para las personas con la mutación C90RF72, la causa genética más común de ELA y DFT. No todos los que tienen esta mutación desarrollan la enfermedad, y esta investigación ayuda a explicar por qué.

Los hallazgos sugieren que las bacterias intestinales actúan como un desencadenante ambiental, influyendo en si la enfermedad se desarrolla en individuos genéticamente en riesgo.

Métodos de investigación únicos que permitieron el avance

La investigación fue posible gracias a métodos de laboratorio avanzados en el Departamento de Patología y el Instituto de Investigación en Salud Digestiva de la universidad. Los científicos utilizaron modelos de ratones libres de gérmenes, que se crían en condiciones completamente estériles sin ninguna bacteria. Este enfoque permite a los investigadores aislar los efectos de microbios específicos en la enfermedad.

El programa está dirigido por Fabio Cominelli, profesor distinguido y director del Instituto de Investigación en Salud Digestiva. Se basa en un innovador sistema de alojamiento estéril "caja dentro de caja" desarrollado por Rodriguez-Palacios, una capacidad rara que facilitó este trabajo.

Este sistema permite estudios a gran escala del microbioma, haciendo posible investigar cómo se comunican el intestino y el cerebro. Los métodos tradicionales suelen limitar a los investigadores a estudiar solo un pequeño número de animales a la vez.

Próximos pasos y potenciales ensayos clínicos

"Para entender cuándo y por qué se produce el glucógeno microbiano dañino, el equipo realizará próximos estudios más amplios que examinarán las comunidades del microbioma intestinal en pacientes de ELA/DFT antes y después de la aparición de la enfermedad", dijo Burberry. "Los ensayos clínicos para determinar si la degradación del glucógeno en pacientes de ELA/DFT podría ralentizar la progresión de la enfermedad también están respaldados por nuestros hallazgos y podrían comenzar en un año."