El ácido 10 (Z) -hexadecenoico, un ácido graso que se encuentra en la bacteria del suelo Mycobacterium vaccae, interactúa con las células inmunes para inhibir las vías que impulsan la inflamación y aumenta la resistencia al estrés. Los investigadores dicen que los hallazgos podrían acercarnos un paso más al desarrollo de una «vacuna contra el estrés» basada en microbios.
Treinta años después de que los científicos acuñaron el término «hipótesis de higiene» para sugerir que una mayor exposición a los microorganismos podría beneficiar la salud, los investigadores de la Universidad de Colorado Boulder han identificado una grasa antiinflamatoria en una bacteria que habita en el suelo y que puede ser responsable.
El descubrimiento, publicado el lunes en la revista Psychopharmacology, puede explicar al menos en parte cómo la bacteria, Mycobacterium vaccae , alivia los trastornos relacionados con el estrés. También acerca a los investigadores un paso más cerca del desarrollo de una «vacuna contra el estrés» basada en microbios.
«Creemos que hay una salsa especial que impulsa los efectos protectores en esta bacteria, y esta grasa es uno de los ingredientes principales de esa salsa especial», dijo el autor principal y profesor de Fisiología Integrativa Christopher Lowry.
El científico británico David Strachan propuso por primera vez la controvertida «hipótesis de higiene» en 1989, sugiriendo que en nuestro mundo moderno y estéril, la falta de exposición a microorganismos en la infancia estaba provocando un sistema inmunológico deteriorado y mayores tasas de alergias y asma.
Desde entonces, los investigadores han refinado esa teoría, sugiriendo que no se trata de la falta de exposición a los gérmenes que causan enfermedades en el juego, sino a los «viejos amigos», microbios beneficiosos en el suelo y el medio ambiente, y que la salud mental también se ve afectada.
«La idea es que a medida que los humanos se han alejado de las granjas y de una existencia agrícola o cazadora-recolectora en las ciudades, hemos perdido contacto con organismos que sirvieron para regular nuestro sistema inmunológico y suprimir la inflamación inapropiada», dijo Lowry, quien prefiere las frases » hipótesis de viejos amigos ‘o’ efecto de granja ‘. «Eso nos ha puesto en mayor riesgo de enfermedades inflamatorias y trastornos psiquiátricos relacionados con el estrés».
Lowry ha publicado numerosos estudios que demuestran un vínculo entre la exposición a bacterias saludables y la salud mental.
Uno demostró que los niños criados en un entorno rural, rodeados de animales y polvo cargado de bacterias, crecen para tener sistemas inmunes más resistentes al estrés y pueden tener un menor riesgo de enfermedad mental que los habitantes de la ciudad sin mascotas.
Otros han demostrado que cuando una bacteria en particular, Mycobacterium vaccae, se inyecta en roedores, altera el comportamiento de los animales de una manera similar a la de los antidepresivos y tiene efectos antiinflamatorios duraderos en el cerebro. Los estudios sugieren que la inflamación exagerada aumenta el riesgo de trastornos relacionados con el trauma y el estrés, como el trastorno de estrés postraumático (TEPT).
Un estudio reciente escrito por Lowry, publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias en 2017, mostró que las inyecciones de M. vaccae antes de un evento estresante podrían prevenir un síndrome «similar al TEPT» en ratones, evitando la colitis inducida por el estrés. y haciendo que los animales actúen menos ansiosos cuando se estresan nuevamente más tarde.
«Sabíamos que funcionaba, pero no sabíamos por qué», dijo Lowry. «Este nuevo documento ayuda a aclarar eso».
Para el nuevo estudio, Lowry y su equipo identificaron, aislaron y sintetizaron químicamente un nuevo lípido, o ácido graso, llamado ácido 10 (Z) -hexadecenoico que se encuentra en Mycobacterium vaccae y utilizaron técnicas de secuenciación de próxima generación para estudiar cómo interactúa con los macrófagos, o células inmunes, cuando las células fueron estimuladas.
Descubrieron que dentro de las células, el lípido actuaba como una llave en una cerradura, uniéndose a un receptor específico, un receptor activado por proliferador de peroxisomas (PPAR) e inhibiendo una serie de vías clave que impulsan la inflamación. También descubrieron que cuando las células se trataban previamente con el lípido, eran más resistentes a la inflamación cuando se estimulaban.
«Parece que estas bacterias con las que evolucionamos conjuntamente tienen un truco bajo la manga», dijo Lowry. «Cuando son absorbidos por las células inmunes, liberan estos lípidos que se unen a este receptor y cierran la cascada inflamatoria».
Lowry ha imaginado durante mucho tiempo el desarrollo de una «vacuna contra el estrés» de M. vaccae , que podría administrarse a los socorristas, soldados y otras personas en trabajos de alto estrés para ayudarlos a defenderse del daño psicológico del estrés.
«Este es un gran paso adelante para nosotros porque identifica un componente activo de la bacteria y el receptor para este componente activo en el huésped», dijo.
Simplemente conocer el mecanismo de acción por el cual M. vaccae cosecha beneficios podría aumentar la confianza en él como un potencial terapéutico. Y si otros estudios muestran que la grasa nueva solo tiene efectos terapéuticos, esa molécula podría convertirse en un objetivo para el desarrollo de fármacos, dijo.
Desde entonces, los investigadores han refinado esa teoría, sugiriendo que no se trata de la falta de exposición a los gérmenes que causan enfermedades en el juego, sino a los «viejos amigos», microbios beneficiosos en el suelo y el medio ambiente, y que la salud mental también se ve afectada.
En general, el estudio ofrece más pruebas de que nuestros «viejos amigos» tienen mucho que ofrecer.
«Esta es solo una cepa de una especie de un tipo de bacteria que se encuentra en el suelo, pero hay millones de otras cepas en los suelos», dijo Lowry. “Estamos comenzando a ver la punta del iceberg en términos de identificar los mecanismos a través de los cuales han evolucionado para mantenernos saludables. Debería inspirar asombro en todos nosotros ”.
SOBRE ESTE ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN
Fuente:
Universidad de Colorado en Boulder
Contactos de medios:
Lisa Marshall – Universidad de Colorado en Boulder
Fuente de imagen:
La imagen está adaptada del comunicado de prensa de la Universidad de Colorado en Boulder.
Investigación original: acceso cerrado
«Identificación y caracterización de un nuevo lípido antiinflamatorio aislado de Mycobacterium vaccae, una bacteria derivada del suelo con propiedades inmunorreguladoras y de resistencia al estrés». David G. Smith, Roberta Martinelli, Gurdyal S. Besra, Petr A. Illarionov, Istvan Szatmari, Peter Brazda, Mary A. Allen, Wenqing Xu, Xiang Wang, László Nagy, Robin D. Dowell, Graham AW Rook, Laura Rosa Brunet Christopher A. Lowry.
Psicofarmacología doi: 10.1007 / s00213-019-05253-9
