Un ayuno de 24 horas activa una sorprendente respuesta de reparación intestinal

Un ayuno de 24 horas podría preparar al intestino para recuperarse de daños por radiación. Investigadores de la Universidad de Texas M. D. Anderson Cancer Center descubrieron que una bacteria intestinal específica juega un papel crucial en este proceso. Este nuevo estudio preclínico reveló cómo el ayuno y los microbios beneficiosos trabajan juntos para activar los mecanismos naturales de reparación del tejido del cuerpo.

Los hallazgos podrían abrir nuevas vías para proteger el tejido sano durante el tratamiento del cáncer. Al mejorar la capacidad del intestino para recuperarse de la exposición a la radiación, los investigadores esperan reducir efectos secundarios graves y, potencialmente, hacer que la terapia de radiación sea más segura y efectiva.

Publicado en las Proceedings of the National Academy of Sciences, el estudio fue co-dirigido por Helen Piwnica-Worms, Ph.D., profesora de Oncología Radioterápica Experimental, y Kunal Rai, Ph.D., profesor de Medicina Genómica.

"El ayuno ayuda a preparar a las células intestinales para responder de manera más rápida y efectiva después de una lesión, casi como entrenar a las células con un plan de preparación para emergencias", explicó Piwnica-Worms. "Este estudio ayuda a explicar cómo se organiza ese plan e identifica una bacteria clave involucrada en coordinar la respuesta".

Por qué la terapia de radiación puede dañar los intestinos

La terapia de radiación se utiliza ampliamente para tratar cánceres en el abdomen, incluyendo cáncer de páncreas, colorrectal y ginecológico. Aunque la radiación puede destruir células cancerosas, también puede dañar tejido sano cercano. El intestino delgado es particularmente vulnerable debido a que su delicado revestimiento es altamente sensible a la exposición a la radiación.

Cuando este revestimiento protector se daña, los pacientes pueden experimentar náuseas, diarrea e infecciones. Lesiones severas pueden causar complicaciones potencialmente mortales. Estos riesgos también pueden restringir la cantidad de radiación que los médicos pueden administrar de manera segura, limitando así las opciones de tratamiento.

Investigaciones previas del laboratorio de Piwnica-Worms mostraron que el ayuno antes de la exposición a la radiación ayudó al intestino a recuperarse después. Sin embargo, los investigadores no habían determinado completamente por qué la falta de alimentos producía este efecto protector.

El último estudio proporciona una pieza importante de ese rompecabezas al identificar una bacteria intestinal específica y explicar cómo ayuda a las células intestinales a prepararse para una lesión.

Cómo un ayuno de 24 horas activa la reparación intestinal

Los investigadores encontraron que 24 horas de ayuno incrementaron la abundancia de una bacteria beneficiosa llamada Akkermansia muciniphila, también conocida como AKK, en el intestino delgado. Este microbio produce una sustancia llamada propionato, que ayuda a desencadenar cambios dentro de las células intestinales que las hacen mejor preparadas para regenerarse tras daños por radiación.

El propionato trabaja junto con otros cambios metabólicos provocados por el ayuno para modificar proteínas conocidas como histonas. Estas proteínas sirven como estructuras alrededor de las cuales se empaqueta el ADN dentro de las células. Pequeños marcadores químicos añadidos a las histonas pueden influir en qué genes se activan sin cambiar la secuencia de ADN subyacente.

Estas modificaciones hacen que porciones del ADN sean más accesibles, permitiendo que las células activen genes involucrados en la regeneración de tejidos. Durante el ayuno, una población de células intestinales que llevan estos programas de reparación se vuelve más abundante.

En efecto, el ayuno ayuda a preparar estas células con las instrucciones biológicas que necesitarán si ocurre una lesión. Cuando los intestinos son posteriormente expuestos a la radiación, las células preparadas pueden expandirse y ayudar a reconstruir el revestimiento intestinal dañado.

Una bacteria intestinal resulta esencial para la recuperación

Para determinar cuán importante era AKK en este proceso, los investigadores eliminaron selectivamente la bacteria. Sin ella, el ayuno ya no produjo los mismos beneficios regenerativos.

Incluso más revelador, la respuesta protectora regresó solo cuando la bacteria fue restaurada en combinación con el ayuno. Esto demostró que ninguno de los componentes por sí solo era suficiente para reproducir el efecto completo observado en el estudio.

Los resultados sugieren que el ayuno hace más que cambiar temporalmente el metabolismo intestinal. Junto con AKK, altera la actividad de las células intestinales antes de la exposición a la radiación, colocándolas en un estado que apoya una recuperación más eficiente después de que ocurren daños.

Al descubrir esta conexión entre nutrición, bacterias intestinales y regeneración celular, los investigadores han identificado una nueva forma potencial de fortalecer la respuesta del cuerpo a las lesiones tisulares. El descubrimiento podría ser especialmente valioso para proteger órganos sanos durante el tratamiento del cáncer.

¿Podrían las bacterias intestinales hacer que el tratamiento del cáncer sea más seguro?

Aunque los resultados son prometedores, la investigación sigue siendo preclínica. Se necesitarán estudios adicionales para determinar si el mismo mecanismo protector opera en humanos y si puede mejorar de manera segura los resultados para los pacientes que reciben terapia de radiación.

Una posibilidad es que la vía recién descubierta podría usarse para ayudar a otros tejidos sanos a recuperarse del tratamiento del cáncer. Los investigadores están particularmente interesados en tejidos con células que se dividen rápidamente, incluyendo la médula ósea, que también puede sufrir daños relacionados con el tratamiento.

Si futuras investigaciones respaldan los hallazgos, los ensayos clínicos podrían eventualmente explorar si activar este mecanismo de reparación beneficia a los pacientes que se someten a terapia de radiación abdominal.

Importante, el descubrimiento también podría proporcionar formas de lograr estos efectos sin requerir que los pacientes ayunen. Tratamientos que involucren bacterias beneficiosas o las moléculas que producen podrían estimular procesos de reparación similares, evitando las dificultades prácticas de la restricción alimentaria durante el cuidado del cáncer.

"El ayuno no siempre es práctico para los pacientes con cáncer, y este trabajo respalda varias otras formas potenciales de mejorar la recuperación después del tratamiento", afirmó Rai. "Ya sea a través de intervenciones dietéticas, microbios dirigidos o sus metabolitos, el objetivo es ayudar a reparar el tejido sano de manera más efectiva mientras los pacientes reciben las terapias oncológicas que necesitan".

La investigación fue financiada por el Instituto Nacional del Cáncer (NCI) dentro de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) y el Instituto de Prevención y Investigación del Cáncer de Texas (CPRIT).