¿Sabias que hay bacterias intestinales que dañan el ADN?

Los científicos han descubierto unas moléculas que dañan el ADN y que son producidas por las bacterias intestinales, lo que podría ayudar a explicar por qué las personas que padecen la enfermedad inflamatoria intestinal (EII) tienen mayores tasas de cáncer colorrectal que las que no la padecen.

En un nuevo estudio, publicado el jueves (27 de octubre) en la revista Science (se abre en una nueva pestaña), los investigadores identificaron una clase de moléculas dañinas para el ADN, o genotoxinas, hasta ahora desconocidas, a las que denominaron "indoliminas". Estas moléculas son producidas por la Morganella morganii, una bacteria que prolifera en los intestinos de los pacientes con EII y con cáncer colorrectal.

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Las indoliminas dañaron el ADN en experimentos de laboratorio y también impulsaron el crecimiento del cáncer en ratones con tumores colorrectales. Y al bloquear la producción de indoliminas por parte de M. morganii, los científicos descubrieron que podían impedir el crecimiento de los tumores en los ratones.

Otros bichos intestinales se han relacionado con la EII y el cáncer colorrectal en el pasado, dijo la Dra. Cynthia Sears (se abre en una nueva pestaña), profesora de medicina y oncología de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins de Baltimore, que no participó en el estudio. Por ejemplo, algunas cepas de Escherichia coli se asocian a la EII y producen una genotoxina llamada colibactina, que daña el ADN e impulsa el crecimiento de tumores en ratones. El nuevo estudio contribuye a la comprensión de cómo otras bacterias pueden contribuir a estas enfermedades.

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"Tenemos una gran cantidad de datos -y esto es sólo una pieza más que se ha añadido a eso- que relacionan el microbioma con las enfermedades del colon y el cáncer de colon", dijo Sears. A largo plazo, esta línea de investigación podría dar lugar a herramientas de detección que ayuden a los médicos a identificar a los pacientes con alto riesgo de cáncer de colon, simplemente tomando una muestra de caca. También podría conducir a tratamientos preventivos que reduzcan la abundancia de bacterias relacionadas con el cáncer en los intestinos de los pacientes y, por tanto, disminuyan el riesgo de enfermedad.

En este momento, "ciertamente conocemos esas asociaciones clínicas, pero no sabemos cómo prevenirlas, o interrumpirlas, para disminuir el riesgo de cáncer", dijo Sears. "Tenemos que averiguar a nivel molecular cuáles son los mediadores para poder llevar algo a la cabecera, para los pacientes".

Para detectar las misteriosas moléculas que dañan el ADN, los investigadores analizaron primero más de 100 tipos de bacterias intestinales de las muestras de heces de 11 pacientes con EII. (EII es un término que incluye la colitis ulcerosa, que causa inflamación y llagas en el revestimiento del colon y el recto, y la enfermedad de Crohn, que causa inflamación en todo o parte del tracto digestivo, más comúnmente en el intestino delgado).

El equipo cultivó cada una de estas cepas bacterianas en un plato de laboratorio con ADN e identificó 18 cepas que dañaban la molécula genética. A partir de estas cepas, los científicos identificaron las moléculas individuales que producían las bacterias y comprobaron cuáles causaban daños en el ADN.

Curiosamente, el daño en el ADN que los investigadores observaron no coincidía con el causado por la colibactina, y las bacterias marcadas eran incapaces de producir colibactina. "Estos datos implican, por tanto, la existencia de genotoxinas derivadas de la microbiota no reconocidas anteriormente", escribieron los investigadores en su informe.

Para caracterizar algunas de las genotoxinas desconocidas, los investigadores se centraron en M. morganii, de la que ya se había informado que era frecuente en los intestinos de pacientes con EII y cáncer de colon. Gracias a este trabajo no sólo descubrieron las indoliminas, sino que también identificaron un gen bacteriano necesario para fabricarlas: el llamado gen de la aspartato aminotransferasa (aat), que codifica una enzima.

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En un modelo de ratón de cáncer colorrectal, las cepas de M. morganii con el gen aat exacerbaron el crecimiento del tumor. Pero al suprimir este gen de la bacteria, el equipo impidió que se produjeran indoliminas y, por tanto, detuvo el crecimiento del cáncer. "La mejor prueba que presentan son los estudios con ratones; eso es lo que me convenció", dijo Sears.

Sin embargo, el modelo de ratón tiene sus limitaciones. Los investigadores utilizaron ratones "gnotobióticos", lo que significa que eligieron exactamente qué bacterias crecerían en los roedores; incluyeron sólo M. morganii y otras siete bacterias que no eran genotóxicas. Esto permitió a los científicos observar los efectos cancerígenos de M . morganii, pero no capturó la complejidad de un microbioma intestinal natural, dijo Sears.

Es necesario seguir trabajando para comprender la prevalencia de M. morganii en los distintos tipos de EII y cáncer colorrectal. Los estudios de seguimiento también tendrán que determinar exactamente cómo las indoliminas causan daños en el ADN y qué influencia tienen estas moléculas en el desarrollo del cáncer, en comparación con otras genotoxinas, dijo Sears.