Un equipo internacional de científicos dirigido por el microbiólogo Alexander Loy de la Universidad de Viena ha descubierto un nuevo microbio intestinal que se alimenta exclusivamente de taurina y produce un gas de sulfuro de hidrógeno maloliente. De este modo, los investigadores proporcionaron otro elemento fundamental para comprender los procesos microbianos que tienen efectos fascinantes en la salud. Esto también se aplica a Taurinivorans muris: la bacteria muestra una función protectora contra Klebsiella y Salmonella, que son patógenos importantes. Los resultados se publican ahora en la revista Nature Communications.
¿Que es ese olor?
El microbioma intestinal media nuestra salud de varias maneras. Una de estas formas es contribuir al aumento de los niveles de sulfuro de hidrógeno, el gas tóxico responsable de la liberación de gases malolientes. Pequeñas cantidades de sulfuro de hidrógeno en los intestinos son buenas; De hecho, es esencial para numerosos procesos fisiológicos y también puede proteger contra patógenos. Los microbios productores de sulfuro de hidrógeno en el intestino pueden ayudar a «asfixiar» patógenos dependientes de oxígeno como Klebsiella, dificultando su colonización.
Sin embargo, niveles excesivos pueden tener consecuencias negativas y están asociados con inflamación intestinal y daño al revestimiento intestinal. Descubrir los factores y procesos clave que producen este gas nocivo en nuestros intestinos es un primer paso esencial hacia el desarrollo de intervenciones terapéuticas, por ejemplo, para la enfermedad inflamatoria intestinal.
Preservar la juventud: el papel de la taurina
La bacteria Bilophila wadsworthia es una de las usuarias más importantes de taurina en humanos. En el estudio actual, investigadores dirigidos por Alexander Loy en CeMESS, el Centro de Microbiología y Ciencia de Ecosistemas de la Universidad de Viena, descubrieron un nuevo género de bacterias productoras de sulfuro de hidrógeno en el intestino del ratón. «Las bacterias que describimos tienen una dieta algo desequilibrada, están especializadas en consumir taurina», explica Lowe. La taurina es un aminoácido semiesencial que fabricamos en pequeñas cantidades en el hígado. Sin embargo, la mayor parte de nuestra taurina la obtenemos de nuestra dieta, especialmente de la carne, los productos lácteos y los mariscos.
Al igual que el sulfuro de hidrógeno, la taurina participa en diversos procesos fisiológicos. Estudios recientes han encontrado un vínculo entre la taurina y un envejecimiento saludable y parece que este nutriente puede prevenir enfermedades relacionadas con la edad. A la luz de estos hallazgos, el descubrimiento de un nuevo microbio intestinal que se alimenta exclusivamente de taurina (acertadamente llamado Taurinivorans muris) es otra pieza del apasionante rompecabezas. «Al aislar el primer hidrolizado de taurina en el intestino del ratón, estamos un paso más cerca de comprender cómo estos microbios intestinales median en la salud animal y humana», explica Huimin Ye, autor principal del estudio.
Sin embargo, para alcanzar suficiente taurina en el intestino, Taurinivorans muris necesita la ayuda de otros microbios intestinales para liberarlo de los ácidos biliares. Los ácidos biliares que contienen taurina se producen en el hígado y se liberan cada vez más en los intestinos durante una dieta rica en grasas para ayudar al cuerpo a digerir las grasas. La actividad de las bacterias en el intestino, a su vez, afecta el metabolismo de los ácidos biliares en el hígado. Por lo tanto, los resultados de los investigadores de Viena también contribuyen a una mejor comprensión de estas complejas interacciones en el metabolismo de los ácidos biliares, que influyen en los procesos y enfermedades de todo el cuerpo.
Los microbios que degradan la taurina protegen contra los patógenos
Una de las funciones más importantes de los microbios simbióticos en el intestino es la defensa contra los patógenos. El microbioma tiene un arsenal versátil de mecanismos protectores y el uso de taurina para formar sulfuro de hidrógeno es uno de ellos. «El sulfuro de hidrógeno puede inhibir el metabolismo dependiente de oxígeno de algunos patógenos», explica Yi. En el estudio actual, los investigadores descubrieron que Taurinivorans muris tiene un papel protector contra Klebsiella y Salmonella, dos patógenos intestinales importantes. «El mecanismo de protección de Taurinivorans muris contra patógenos puede ser a través del sulfuro de hidrógeno, pero en esencia aún no se comprende completamente», añade Alexander Lowe. La taurina es una de las fuentes más importantes de producción de sulfuro de hidrógeno en el intestino. Por tanto, el estudio genera conocimiento fundamental sobre las interacciones fisiológicas entre diferentes microbios intestinales y sus huéspedes, lo cual es esencial para el desarrollo de nuevas terapias basadas en microbiomas.
Publicado en Comunicaciones de la naturaleza:
Ye H, Borusak S, Eberl C, Krasenbrink J, Weiss AS, Chen S, Hanson BT, Hausmann B, Herbold CW, Pristner M, Zwirzitz B, Warth B, Pjevac P, Schleheck D, Stecher S, Loy A. 2023. Ecofisiología e interacciones de bacterias que respiran taurina en el intestino del ratón. Comunicaciones de la naturaleza.
Figura 1: Peces: Microscopía de fluorescencia de Taurinivorans muris en cultivo puro C: Huimin Ye
Figura 2: SEM 1: Microscopía electrónica de Taurinivorans muris en cultivo puro C: Huimin Ye
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