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7 agosto, 2019

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Según un estudio, los microbios intestinales pueden incidir en la evolución de la ELA

Una nueva investigación en ratones muestra que la microbiota intestinal puede afectar a la evolución de la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), también conocida como enfermedad de Lou Gehrig.

Investigadores del Instituto de Ciencia Weizmann han demostrado en ratones que los microbios intestinales, denominados colectivamente microbiota intestinal, pueden afectar el curso de la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), también conocida como enfermedad de Lou Gehrig. Como se informó hoy en Nature , la progresión de una enfermedad similar a ALS se ralentizó después de que los ratones recibieron ciertas cepas de microbios intestinales o sustancias que se sabe que son secretadas por estos microbios. Los resultados preliminares sugieren que los hallazgos sobre la función reguladora de la microbiota pueden ser aplicables a pacientes humanos con ELA.

"Nuestro objetivo científico y médico de larga data es dilucidar el impacto del microbioma en la salud y las enfermedades humanas, siendo el cerebro una nueva frontera fascinante", dice el profesor Eran Elinav, del Departamento de Inmunología. Su equipo realizó el estudio junto con el del profesor Eran Segal del departamento de Informática y Matemáticas Aplicadas. Segal explica: "Dada la creciente evidencia de que el microbioma afecta la función cerebral y la enfermedad, queríamos estudiar su papel potencial en la ELA". El estudio fue dirigido por los Dres. Eran Blacher y Stavros Bashiardes, y por el científico del equipo Dr. Hagit Shapiro, todos en el laboratorio de Elinav.Colaboraron con la Dra. Daphna Rothschild, en el laboratorio de Eran Segal, y el Dr. Marc Gotkine, jefe de la Clínica de Enfermedades de Neuronas Motoras en el Centro Médico Hadassah, así como con otros científicos de Weizmann.

Los científicos comenzaron a demostrar tras una serie de experimentos que los síntomas de una enfermedad similar a la ELA en ratones transgénicos empeoraron después de que estos ratones recibieran antibióticos de amplio espectro para eliminar una parte sustancial de su microbioma. Además, los científicos descubrieron que cultivar estos ratones propensos a ALS en condiciones libres de gérmenes (en los que los ratones no tienen microbioma propio), es extremadamente difícil, ya que estos ratones manifestaron dificultades para sobrevivir en el ambiente estéril . Estos resultados evidenciaron un posible vínculo entre las alteraciones en el microbioma y la progresión acelerada de la enfermedad en ratones que eran genéticamente susceptibles a la ELA.

Luego, utilizando métodos computacionales avanzados, los científicos caracterizaron la composición y la función del microbioma (microbioma es el genoma de la microbiota) en los ratones propensos a ELA, comparándolos con los ratones normales. Identificaron 11 cepas microbianas que se alteraron en ratones propensos a ALS a medida que la enfermedad progresaba o incluso antes de que los ratones desarrollaran síntomas evidentes de ELA. Cuando los científicos aislaron estas cepas microbianas y las administraron una por una, en forma de suplementos similares a los probióticos, a ratones propensos a ELA después del tratamiento con antibióticos, algunas de estas cepas tuvieron un claro impacto negativo en la enfermedad similar a la ELA. Pero una cepa, Akkermansia muciniphila, disminuyó significativamente la progresión de la enfermedad en los ratones y prolongó su supervivencia.

Para revelar el mecanismo por el cual Akkermansia puede estar produciendo su efecto, los científicos examinaron miles de pequeñas moléculas secretadas por los microbios intestinales. Se centraron en una molécula llamada nicotinamida (NAM): sus niveles en la sangre y en el líquido cefalorraquídeo de los ratones propensos a ALS se redujeron después del tratamiento con antibióticos y aumentaron después de que estos ratones se suplementaron con Akkermansia, que pudo secretar esta molécula. Para confirmar que NAM era de hecho una molécula secretada por microbioma que podría dificultar el curso de ELA, los científicos infundieron continuamente NAM a los ratones propensos a ELA. La condición clínica de estos ratones mejoró significativamente. Un estudio detallado de la expresión génica en sus cerebros sugirió que NAM mejoró el funcionamiento de sus neuronas motoras.


Referencias

  1. Noticias del Weizmann Institute of Science.
  2. Eran Blacher, Stavros Bashiardes, Hagit Shapiro, Daphna Rothschild, Uria Mor, Mally Dori-Bachash, Christian Kleimeyer, Claudia Moresi, Yotam Harnik, Maya Zur, Michal Zabari, Rotem Ben-Zeev Brik, Denise Kviatcovsky, Niv Zmora, Yotam Cohen, Noam Bar, Izhak Levi, Nira Amar, Tevie Mehlman, Alexander Brandis, Inbal Biton, Yael Kuperman, Michael Tsoory, Leenor Alfahel, Alon Harmelin, Michal Schwartz, Adrian Israelson, Liisa Arike, Malin E. V. Johansson, Gunnar C. Hansson, Marc Gotkine, Eran Segal & Eran Elinav. Potential roles of gut microbiome and metabolites in modulating ALS in miceNature, 2019 DOI: 10.1038/s41586-019-1443-5


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