Consumir fibra soluble favorece la renovación de las células que forman el intestino, según un estudio
André Julião | Agência FAPESP – Una dieta rica en fibra se ha asociado con varios beneficios para la salud, y los estudios apuntan incluso a la protección contra enfermedades como el cáncer y la diabetes. Sin embargo, poco se sabía sobre la interacción entre estas fibras, los microorganismos presentes en el intestino y el propio órgano.
Un estudio apoyado por la FAPESP y publicado en la revista Microbiome revela que una dieta rica en una fibra soluble llamada inulina, que se encuentra en altas concentraciones en las raíces de achicoria, por ejemplo, puede incluso influir en las características macroscópicas del intestino, como su longitud.
Esta acción beneficiosa, sin embargo, solo es posible en presencia de bacterias que digieren la fibra, proporcionando cambios positivos en la inmunidad. Los resultados aportan nueva evidencia sobre la importancia de la fibra en la dieta y pueden ayudar a comprender las enfermedades inflamatorias del intestino.
“En los ratones que consumieron una dieta con un 10 % de inulina, el intestino era más grande que en los roedores que solo consumían fibra no soluble [celulosa]. Cuando analizamos ese tejido, vimos que los animales con dieta rica en inulina tenían una mayor proliferación de células madre en el epitelio, la capa que separa el contenido del intestino de otros órganos”, dice Renan Oliveira Corrêa, autor de la investigación. con apoyo de la FAPESP durante su doctorado, en el Instituto de Biología de la Universidad Estadual de Campinas (IB-Unicamp).
Parte del análisis fue realizado durante la pasantía de Corrêa en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos. El estudio forma parte de un proyecto coordinado por Marco Aurélio Ramirez Vinolo , profesor del IB-Unicamp y coautor del artículo publicado recientemente.
La expresion genica
Al secuenciar el ARN del epitelio intestinal de ratones, los investigadores detectaron 268 genes expresados de manera diferente entre grupos de animales (dieta con y sin inulina). El grupo que ingirió fibra soluble presentó una mayor expresión de genes ligados al ciclo celular, la replicación y la reparación del ADN, de suma importancia en el epitelio intestinal por la alta tasa de renovación de las células que lo componen.
Por otro lado, los genes asociados al metabolismo de lípidos y ácidos grasos mostraron una menor expresión en este grupo de animales que consumieron inulina. Esta modulación está en línea con efectos ya descritos por otros grupos de investigación. Según estos estudios, el consumo de inulina disminuye los niveles de lípidos circulantes y la esteatosis hepática, que es el exceso de grasa en el hígado.
La dieta rica en inulina también aumentó la expresión de genes asociados con la diferenciación de las células epiteliales, un proceso esencial para que el órgano crezca y reemplace las células muertas. El resultado es consistente con el aumento del número de células productoras de mucina, que forman la mucosidad que protege el intestino humano de las bacterias que contiene, y también indican que el órgano está realizando bien sus funciones.
“Este análisis se hizo con secuenciación unicelular, quizás el primero realizado íntegramente en Brasil. Este método nos permite saber qué expresa cada célula de la capa epitelial por separado”, dice Vinolo, quien coordinó otros trabajos demostrando los beneficios del consumo de fibra
papel de las bacterias
La comunidad bacteriana se modificó drásticamente en los animales que ingirieron inulina. Para comprobar si las alteraciones eran importantes para el efecto de esta fibra sobre el epitelio, los investigadores realizaron experimentos con otros dos grupos de ratones.
Antes de recibir inulina, uno de los grupos tomó un antibiótico que redujo la microbiota intestinal. El otro grupo, a su vez, estaba formado por animales que no tenían ningún microorganismo viviendo en sus cuerpos. Es un tipo de ratón conocido como libre de gérmenes , que nace en un ambiente totalmente estéril y no tiene contacto con nada que pueda aportar microorganismos hasta el experimento.
Alimentados con inulina, estos animales tampoco desarrollaron el fenotipo intestinal, ni tuvieron los cambios moleculares registrados en el grupo que recibió fibra soluble, pero que tenía una microbiota normal.
“Cuando ingirieron algunas de las heces [trasplante fecal] de otros que tenían bacterias en sus intestinos y consumieron inulina, incluso sin ingerir la inulina en sí, estos animales desarrollaron el fenotipo intestinal, mostrando el papel clave de la microbiota en estos efectos”. , explica Corrêa, actualmente investigador del Institut Imagine, en Francia.
Finalmente, el estudio demostró que el consumo de inulina indujo una mayor producción de la molécula interleucina-22 (IL-22), una citocina producida por el sistema inmunitario e importante para la salud intestinal. En ratones que no producían IL-22 (porque tenían silenciado el gen que codifica esta proteína), la dieta rica en inulina no indujo los efectos observados en otros animales.
La misma falta de efectos se observó en animales que no expresaban linfocitos T gamma-delta, un subgrupo de linfocitos T que se localiza cerca del epitelio intestinal, lo que revela un papel importante que juegan células inmunitarias específicas en este contexto.
“Observamos efectos similares con otras fibras solubles, como la pectina, contenida en las frutas. Es necesario realizar nuevos estudios para comprender exactamente lo que hace cada fibra. Pero podemos decir que una dieta equilibrada trae efectos cada vez más evidentes que implican una compleja interacción entre los componentes de la dieta, la microbiota y las células de nuestro organismo”, informa Vinolo.
“Entender cómo funciona esto y cómo podemos actuar sobre este sistema es fundamental para que podamos prevenir e incluso tratar enfermedades inflamatorias del intestino y otras como la diabetes y el asma”, concluye Vinolo.
El artículo Dieta con inulina descubre interacciones complejas entre la dieta, la microbiota y las células inmunitarias que remodelan el epitelio intestinal se puede leer en: https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-023-01520-2 .