01.07.2022 - Max-Planck-Institut für Biologie Tübingen

Entender cómo se desarrolla la microbiota en sus huéspedes humanos

La producción de lípidos de inositol en las bacterias intestinales se extiende inesperadamente

Un equipo de investigación dirigido por científicos del Instituto Max Planck de Biología, en Tubinga, ha logrado avances sustanciales en la comprensión de cómo las bacterias intestinales tienen éxito en sus huéspedes humanos a nivel molecular. Han investigado cómo las bacterias producen lípidos de inositol, sustancias vitales para muchos procesos celulares en los seres humanos y otros eucariotas, pero que hasta ahora rara vez se observaban en las bacterias. Los resultados, publicados ahora en la revista Nature Microbiology, indican que los lípidos de inositol tienen implicaciones en la simbiosis entre las bacterias y sus huéspedes.

Microorganismos como bacterias y hongos pueblan el intestino humano y contribuyen a muchas funciones biológicas como el metabolismo o la inmunidad. Para entender la influencia del microbioma en el ser humano, los investigadores han intentado no sólo identificar qué microorganismos están presentes en el intestino humano, sino también arrojar luz sobre los mecanismos moleculares de las interacciones entre el microbioma y su huésped humano. Un equipo de investigación dirigido por científicos del Instituto Max Planck de Biología de Tubinga ha mejorado ahora nuestra comprensión de estos procesos al investigar cómo las bacterias intestinales producen una determinada familia de compuestos químicos conocidos como lípidos de inositol.

Lípidos de inositol: moduladores de la inflamación y la señalización celular

Los lípidos de inositol desempeñan un papel importante en muchos procesos celulares en los seres humanos y en la mayoría de las otras formas de vida no bacterianas: regulan la forma en que las células envían señales por todo el cuerpo, modulan la inflamación y ayudan a garantizar que las proteínas acaben en la parte correcta de una célula mayor. Los desequilibrios en los niveles de inositol están relacionados con enfermedades como el síndrome de ovario poliquístico, el trastorno hormonal más común en las mujeres en edad reproductiva.

A diferencia de los seres humanos y otros eucariotas, para los que los lípidos de inositol son esenciales, las bacterias los producen con relativa poca frecuencia. El equipo de investigación dirigido por Ruth Ley, directora científica del Departamento de Ciencia del Microbioma del MPI de Biología, ha podido ahora describir la síntesis de lípidos de inositol en Bacteroides thetaiotaomicron, una bacteria común en el intestino grueso y un organismo modelo popular en la ciencia del microbioma.

Al desarrollar una cepa de Bacteroides thetaiotaomicron no descrita anteriormente, en la que podían controlar la producción de lípidos de inositol, los investigadores descubrieron que estas sustancias cambian la fisiología de la bacteria. "Aunque todavía no entendemos del todo el papel preciso de los lípidos de inositol para la aptitud bacteriana, hemos visto que son necesarios para que una bacteria tenga éxito en el intestino de su huésped", dice Stacey Heaver, autora principal de la publicación. Los investigadores encontraron inositol en la cápsula de las bacterias, una capa exterior que las protege de ser engullidas por las células inmunitarias del huésped. Además, los lípidos de inositol modifican la resistencia de Bacteroides thetaiotaomicron a los péptidos antimicrobianos, sustancias utilizadas por el huésped para combatir los patógenos.

Posible interacción entre los lípidos de la bacteria y los del huésped

Los investigadores también describieron las vías metabólicas para la síntesis de lípidos de inositol en Bacteroides thetaiotaomicron, es decir, la cadena de reacciones químicas que conducen a la producción de lípidos de inositol. Además, identificaron una segunda vía putativa para la síntesis bacteriana de estos lípidos. "Averiguar las vías es interesante porque nos permite predecir qué otros microbios podrían ser capaces de fabricar lípidos de inositol del mismo modo que nuestro organismo modelo", explica Heaver. "Con este conocimiento, podríamos incluso ser capaces de diseñar o manipular la producción de lípidos de inositol".

Heaver espera que en el futuro se investigue si los lípidos de inositol bacterianos pueden beneficiar al organismo anfitrión, y de qué manera: "Es posible que haya una comunicación cruzada entre los lípidos bacterianos y los lípidos de inositol producidos por el huésped mamífero", dice. "Acabamos de dar un gran paso para comprender la escala de tales interacciones".

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

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