Las bacterias del intestino ayudan a reparar el revestimiento digestivo ante lesiones

Un azúcar producido por bacterias demostró la capacidad de activar la regeneración de células madre intestinales tras una lesión, según un estudio reciente de la Universidad de Toronto. Este hallazgo revela una función inesperada del microbioma intestinal en la reparación y protección del revestimiento intestinal, con posibles implicaciones en la prevención de enfermedades como el cáncer colorrectal y la enfermedad inflamatoria intestinal.

El hallazgo fue publicado en revista Cell Stem Cell y dirigido por Shawn Goyal y el profesor Stephen Girardin, de la Facultad de Medicina Temerty, de la Universidad de Toronto, investigó si el microbioma puede favorecer la recuperación del tejido intestinal dañado.

Mientras que estudios previos no detectaron un efecto relevante del microbioma sobre las células madre en condiciones normales, los científicos comprobaron que, frente a una lesión, la interacción entre bacterias y células madre es determinante para la regeneración del intestino.

Las células madre intestinales funcionan como un equipo de obreros especializados que reparan el muro que protege al intestino, igual que los albañiles que restauran una pared después de un ataque. Este muro intestinal protege contra microbios, toxinas y sustancias perjudiciales, y permite absorber nutrientes esenciales.

Normalmente, estas células habitan en una “zona segura”, aislada de las bacterias, como si trabajaran en la parte más interna y protegida de un castillo. Sin embargo, si se produce una brecha en la muralla —es decir, cuando la barrera intestinal se daña—, las bacterias pueden colarse donde no deberían estar.

Según explicó Girardin recogido por la Universidad de Toronto, “las bacterias van a entrar en zonas donde no deberían estar, por lo que necesitamos implementar un programa de defensa para proteger las células madre porque estas son las células que usted necesita para mantener su barrera intestinal”. Es como activar el protocolo de emergencia en una fortaleza para defender a los arquitectos clave que reconstruyen las paredes.

El estudio, realizado en ratones y cultivos celulares, identificó que la ADP-heptosa, un azúcar producido por bacterias, pone en marcha una vía de señalización que lleva a la autodestrucción de las células madre intestinales. Si pensamos en una fábrica, es parecido a que, ante una invasión, se ordena cerrar y desmantelar las máquinas potencialmente comprometidas para evitar que la contaminación se propague en la línea de producción.

Esa pérdida temporal de células afecta el desarrollo del tejido intestinal; por ejemplo, los investigadores observaron que los organoides expuestos a ADP-heptosa eran más pequeños y menos complejos, como una ciudad que, después de un asedio, muestra menos edificios y calles.

No obstante, la investigación también demostró un giro inesperado: la ADP-heptosa estimula a las células de Paneth, otro tipo de célula intestinal, a “retroceder en el tiempo”, volviéndose de nuevo células madre. Este mecanismo permite reponer rápidamente las células madre eliminadas y restaurar la integridad de la muralla intestinal dañada.

Los investigadores plantean que este sistema funciona como una defensa proactiva y estratégica: elimina las células madre que podrían haberse dañado, como si retiraran piezas inseguras de una estructura, y las sustituye por otras nuevas y sanas.

Girardin subrayó la importancia del proceso: los daños en el ADN provocados por bacterias pueden acumularse y desembocar en enfermedades como el cáncer colorrectal o la enfermedad inflamatoria intestinal.

Por eso, reemplazar las células potencialmente comprometidas es un mecanismo de autoprotección fundamental. “¿Es posible que hayamos descubierto un mecanismo por el cual las células madre expuestas a microbios son reemplazadas porque existe un gran riesgo de que esas células puedan estar mutadas? ¿Y al hacerlo, sería esto protector contra el cáncer colorrectal?”, se preguntó Girardin, citado por la Universidad de Toronto.

El laboratorio de Girardin también explora si las defensas antivirales cumplen un papel similar en la protección del intestino. Además, destaca que las instalaciones libres de gérmenes de la Facultad de Medicina Temerty, esenciales para estos experimentos, han sido claves para desvelar cómo los microbios influyen en la salud intestinal.

Aunque mantener entornos “limpios” implica desafíos logísticos y económicos, los científicos consideran estos recursos imprescindibles para descifrar los sistemas de defensa y regeneración del organismo.

Este trabajo sugiere que el intestino cuenta con mecanismos sofisticados y adaptativos, comparables a los de una fortaleza bien defendida, capaces de sacrificar y reponer rápidamente a sus guardianes principales para asegurar la integridad de sus muros y proteger al organismo.