El consumo de fibras protege el intestino contra una infección bacteriana grave, sugiere estudio

Un estudio publicado en la revista Cell Host & Microbe por investigadores brasileños y estadounidenses sugiere que una dieta rica en fibras solubles puede proteger el intestino contra bacterias patógenas.

La conclusión se basa en experimentos con ratones expuestos a Clostridioides difficile, que causa inflamación del colon, diarrea y afecta unas 500 mil personas por año en Estados Unidos.

“Logramos tratar a los ratones que ya tenían una infección instalada con una dieta suplementada con fibra soluble. Esta es digerida por la microbiota intestinal, que produce compuestos como el acetato. Este inicia una cascada de interacciones que lleva a una respuesta inmune adecuada para enfrentar la infección”, explica José Fachi, primer autor del estudio, realizado durante su posdoctorado en la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington en Saint Louis, Estados Unidos.

El trabajo fue una colaboración entre la institución y la Universidad Estatal de Campinas (Unicamp), en Brasil. Los autores observaron que los ratones que consumieron una dieta rica en fibras solubles produjeron más acetato en el intestino. Este aumento ayudó a regular la respuesta inmune en la capa que recubre la pared interna del órgano, conocida como epitelio, haciéndola más eficaz en el combate contra la bacteria C. difficile.

El acetato es un ácido graso de cadena corta generado por la digestión de fibras solubles, un proceso llevado a cabo por las bacterias que habitan en el intestino.

En el estudio, los ratones que recibieron una dieta pobre en fibras produjeron poco acetato. Como resultado, hubo un aumento en la expresión de componentes del llamado complejo principal de histocompatibilidad de clase 2 (MHC-II) en el epitelio intestinal. Aunque el MHC-II es una molécula esencial en la defensa contra infecciones, su producción en exceso puede causar una inflamación exagerada, que daña los tejidos y agrava el estado de los pacientes.

“Es un efecto parecido al que ocurre en casos graves de COVID-19, cuando la propia respuesta inmune lleva a la destrucción de tejidos e incluso a la muerte. En nuestro trabajo, el consumo de fibras solubles reguló esa respuesta”, dice Sarah de Oliveira, doctoranda en el Instituto de Biología (IB) de la Unicamp y coautora del artículo.

Oliveira realizó el trabajo durante una pasantía de investigación en la Universidad de Washington con el apoyo de la FAPESP.

El estudio forma parte del proyecto “Análisis de los mecanismos moleculares involucrados en la interacción de metabolitos de la microbiota y células del huésped durante la inflamación”, financiado por la FAPESP y coordinado por Marco Vinolo, profesor del IB-Unicamp.

Vinolo es el tutor del doctorado de Oliveira y fue también el tutor de Fachi, quien también fue becario de la FAPESP.

Bacteria peligrosa

Normalmente adquirida por pacientes adultos mayores durante hospitalizaciones y que tuvieron tratamientos con antibióticos, la infección por la bacteria C. difficile causa diarreas graves, pudiendo llevar a sepsis (infección generalizada) e incluso a la muerte.

Muchas cepas son resistentes a los medicamentos existentes, lo que dificulta el tratamiento. En Brasil, los estudios sobre el tema son escasos, en parte debido a la limitada disponibilidad de pruebas, especialmente en la red pública.

En los animales tratados en el estudio con una dieta pobre en fibras y, por lo tanto, con baja producción de acetato, la respuesta inmune fue exacerbada. Las células epiteliales produjeron en exceso la molécula MHC-II, cuya función es presentar moléculas de patógenos (antígenos) para activar los linfocitos T CD4+, responsables de combatir infecciones.

Entre estas células de defensa, los linfocitos intraepiteliales (IELs) fueron sobreactivados y comenzaron a liberar más mediadores inflamatorios, como el interferón tipo gamma. El exceso de estas moléculas intensifica la inflamación, causando daños más graves a los tejidos y empeorando el estado general del huésped, pudiendo provocar la muerte.

Con los resultados de las pruebas en ratones en mano, los investigadores analizaron biopsias de pacientes que tuvieron la infección por C. difficile. De forma similar a lo observado en los animales, los casos más graves presentaban mayor cantidad de MHC-II y de linfocitos T CD4+ en comparación con los casos menos graves.

“El estudio ofrece una comprensión más amplia del papel de las fibras alimentarias en el sistema inmune. Aunque ya habíamos demostrado la relación entre la producción de ácidos grasos de cadena corta y la inmunidad en otros trabajos, esta vez conseguimos demostrar un evento inédito y coordinado entre la microbiota, el epitelio y las células inmunes en el combate de la infección”, comenta Vinolo, quien coordinó el trabajo junto con Marco Colonna, de la Universidad de Washington en Saint Louis (más información en: agencia.fapesp.br/52350 y agencia.fapesp.br/41975).

Los autores refuerzan la importancia de una dieta rica en fibras para la salud intestinal. Las fibras solubles presentes en alimentos como frutas, verduras, legumbres y cereales integrales ayudan a prevenir problemas intestinales y pueden reducir el riesgo de infecciones graves, como la causada por C. difficile.

“Decisiones alimentarias simples, como incluir más fibras en la dieta, pueden marcar una diferencia significativa en la protección contra infecciones intestinales”, concluye Fachi.

El artículo Fiber- and acetate-mediated modulation of MHC-II expression on intestinal epithelium protects from Clostridioides difficile infection puede ser leído en: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1931312824004840.

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