Regeneración del hígado: la sorprendente importancia de las bacterias intestinales
- Una nueva investigación revela que la microbiota proporciona componentes básicos importantes para la división celular
El cuerpo tiene la capacidad de regenerar el tejido hepático faltante cuando se extraen partes del órgano. Sin embargo, investigadores de la Universidad Técnica de Munich (TUM) han descubierto recientemente que la eficacia de este proceso está influenciada en gran medida por las bacterias intestinales. Estos hallazgos tienen el potencial de mejorar el resultado de la cirugía hepática para las personas que padecen cáncer de hígado y otras enfermedades.
El hígado humano tiene una asombrosa capacidad de regeneración, a diferencia, por ejemplo, del corazón. Los mecanismos biológicos subyacentes son un ejemplo del papel que desempeñan nuestras bacterias intestinales en los procesos que tienen lugar en otros órganos. Esto se demuestra en una nueva investigación realizada por un equipo interdisciplinario del Hospital Universitario TUM Klinikum rechts der Isar y la Escuela de Ciencias de la Vida TUM.
Los ácidos grasos de cadena corta son necesarios para el crecimiento.
Un microbioma intestinal saludable consta de muchos tipos de bacterias. Desempeñan un papel activo en la digestión. Algunos de ellos descomponen los carbohidratos en ácidos grasos de cadena corta (AGCC), por ejemplo. “Las células del hígado necesitan estos ácidos grasos para crecer y dividirse”, dice el líder del estudio, el Prof. Klaus-Peter Janssen, del Departamento de Cirugía del Klinikum rechts der Isar. «Ahora hemos logrado demostrar por primera vez que las bacterias intestinales influyen en el metabolismo de los lípidos en las células hepáticas y, por lo tanto, en su capacidad de regeneración».
Los antibióticos detienen la regeneración del hígado
El Prof. Janssen y su equipo realizaron experimentos en ratones para determinar cómo un microbioma alterado afecta la regeneración del hígado. En los animales en los que el microbioma se vio perturbado por los antibióticos, la formación de nuevas células hepáticas se retrasó considerablemente. Los científicos ya estaban al tanto de un vínculo entre los antibióticos y la alteración de la regeneración del hígado. Sin embargo, esto se atribuía anteriormente a la respuesta inmunitaria del cuerpo o a los efectos secundarios nocivos de los antibióticos en las células hepáticas, explica Klaus-Peter Janssen.
La conexión mecánica con las bacterias intestinales solo salió a la luz en el estudio TUM. De acuerdo con los ratones tratados con antibióticos, las células hepáticas tampoco se regeneraron en ratones que carecían de un microbioma ya al nacer.
El «conjunto de inicio de microbioma» activa el crecimiento de células hepáticas
“Los antibióticos no matan todas las bacterias intestinales”, explica Anna Sichler, una de las dos primeras autoras del estudio. “Sin embargo, el medicamento cambia la composición del microbioma: las especies de bacterias restantes producen muchos menos ácidos grasos de cadena corta”. El microbioma generalmente se recupera a las pocas semanas del tratamiento con antibióticos. El estudio actual mostró que la regeneración del hígado también ocurrió en animales tratados con antibióticos, pero con un retraso significativo. En ratones que carecían de bacterias intestinales, no se produjo regeneración. Sin embargo, los investigadores pudieron estimular la regeneración del hígado tratándolos con un «conjunto inicial de microbiomas» definido con precisión.
Experimentos con organoides y células humanas
Usando organoides hechos de células de ratón, esencialmente hígados en miniatura en una placa de Petri, los investigadores demostraron que los SCFA proporcionan componentes esenciales para la membrana celular en las células del hígado. Si los SCFA no están presentes en cantidades suficientes, las células se niegan a crecer y multiplicarse. Cuando las células se multiplicaban porque había suficientes ácidos grasos disponibles, el equipo descubrió que una enzima conocida como SCD1 era especialmente activa.
«Luego investigamos los procesos con células de hígado humano y muestras de tejido», dice Yuhan Yin, quien también es el primer autor del estudio. «SCD1 también está activo en humanos cuando el hígado se regenera».
Posibles aplicaciones antes y después de la cirugía
“Es importante tener en cuenta que el papel de las bacterias intestinales en nuestro organismo es muy complejo. Tenemos un largo camino por recorrer antes de entenderlo completamente”, dice Klaus-Peter Janssen. Por lo tanto, el estudio no ofrece recomendaciones específicas para futuras acciones o el desarrollo de fármacos. «Sin embargo, nuestros resultados podrían usarse para nuevas investigaciones sobre qué composiciones de microbiomas ofrecen mejores condiciones para la regeneración del hígado».
Luego, los médicos podrían examinar las bacterias intestinales de los pacientes para determinar si las condiciones son favorables para la cirugía o si es mejor esperar a que el microbioma se recupere”. También podría ser posible influir en la recuperación con una determinada dieta.
“Y a la inversa, los médicos también podrían examinar el microbioma a través de muestras de heces para determinar qué tan bien se está regenerando el hígado después de una operación”, dice el profesor Janssen. Esta pregunta será objeto de más estudios por parte del equipo.
Referencia: “Gut microbiota promote liver regeneration through hepatic membrane phospholipid biosynthesis” by Yuhan Yin, Anna Sichler, Josef Ecker, Melanie Laschinger, Gerhard Liebisch, Marcus Höring, Marijana Basic, André Bleich, Xue-Jun Zhang, Ludwig Kübelsbeck, Johannes Plagge, Emely Scherer, Dirk Wohlleber, Jianye Wang, Yang Wang, Marcella Steffani, Pavel Stupakov, Yasmin Gärtner, Fabian Lohöfer, Carolin Mogler and Klaus-Peter Janssen, 18 January 2023, Journal of Hepatology.
DOI: 10.1016/j.jhep.2022.12.028
El estudio fue financiado por la Fundación Alemana de Investigación y el Consejo de Becas de China.
Fuente: Scitechdaily
