El eje intestino-cerebro juega un papel clave en la regulación del azúcar en sangre. Sin embargo, las personas con diabetes experimentan niveles de azúcar significativamente más altos, esto se debe a que la afección hace que el proceso de regulación funcione mal.

Durante las últimas dos décadas, los investigadores se han basado en pruebas que se centran en los roles clave que desempeñan la microbiota intestinal y sus metabolitos en el control del metabolismo de la glucosa. Cabe señalar que las investigaciones sobre la función de los microbios intestinales en el control de la glucemia aún están en desarrollo.

En este sentido, los científicos de la Université catholique de Louvain (Bélgica) se han propuesto determinar si los prebióticos podrían intervenir en la modulación de la microbiota para identificar nuevos factores intestinales locales. En el nuevo informe, la identificación de una bacteria y/o uno de sus metabolitos activos se investiga como una posible estrategia terapéutica novedosa.

Los prebióticos a examen

En 2004, Claude Knauf (INSERM) y Patrice Cani (UCLouvain) combinaron fuerzas para comprender los mecanismos detrás del desarrollo de la diabetes tipo 2, con el objetivo final de identificar nuevas dianas terapéuticas. En 2013 crearon un laboratorio internacional, NeuroMicrobiota Lab (INSERM-UCLouvain), con el fin de identificar los vínculos entre el cerebro y las bacterias intestinales.

Durante su investigación, el equipo observó que cuando el intestino digiere los alimentos, envía una señal al cerebro para determinar cómo manejar las grasas y azúcares entrantes. Luego, el cerebro envía señales a varios órganos (hígado, músculos, tejido adiposo) para que se preparen para reducir los niveles de azúcar y grasa en la sangre.

Sin embargo, este mecanismo no funciona en personas con diabetes. Esto se debe a que el intestino funciona mal y no envía la señal al cerebro. La falta de comunicación es el resultado de la hipercontracción del intestino. Los comandos para sacar el azúcar de la sangre ya no pasan, lo que conduce a la hiperglucemia. El mal funcionamiento también significa que no se toma acción de la insulina, lo que resulta en resistencia a la insulina.

Prebióticos y diabetes

Para comprender mejor esta hipercontractilidad, los investigadores del INSERM-UCLouvain analizaron las diferencias en la estructura intestinal y la acción de los prebióticos dentro de la microbiota en ratones con y sin diabetes. Según los resultados, se presentó una deficiencia grave tanto en ratones como en personas diabéticas. Por lo tanto, el equipo probó el impacto del lípido en el uso de azúcares, en la contracción del intestino y finalmente en la diabetes.

Siguiendo el mismo hilo, las investigadoras Anne Abot y Eve Wemelle descubrieron que este lípido específico es la clave para restaurar el uso del azúcar al actuar directamente sobre el intestino. El estudio ha permitido al equipo comprender mejor el importante papel de la microbiota intestinal en la alteración de la producción de lípidos bioactivos. Esto conlleva a restaurar la comunicación intestino-cerebro.

Resultados y conclusión de la investigación

  • La modulación de la composición de la microbiota intestinal por los prebióticos mejora la homeostasis de la glucosa al actuar sobre la pareja ENS / contracción duodenal.
  • El mecanismo de acción prebiótica implica la presencia de una señalización del receptor opioide de encefalina/mu y del receptor γ activado por el proliferador y un lípido bioactivo (ácido 12S-hidroxieicosatetraenoico).
  • La expresión de las enzimas implicadas en la síntesis de neurotransmisores entéricos y la señalización de la encefalina se alteran en el duodeno del ser humano diabético.

Para terminar, el informe señala que, utilizando un enfoque prebiótico, “identificamos la encefalina y el 12-HETE como nuevas enterosinas con un potencial beneficio real y un impacto de seguridad en los seres humanos diabéticos”. Es el primer estudio que muestra la alteración de la señalización ENS y encefalina en el duodeno de humanos diabéticos. “Descifrar el modo de acción de la microbiota intestinal en ENS podría representar una seguridad real y una evidencia terapéutica innovadora para los pacientes con diabetes”, admiten los autores del estudio.

Como beneficio adicional, el equipo de investigación INSERM-UCLouvain también contribuyó al descubrimiento de un nuevo lípido bioactivo que reduce la inflamación intestinal utilizando el mismo enfoque. Es producido directamente por ciertas bacterias intestinales, también identificadas en este estudio y, por lo tanto, los dos enfoques podrían servir como diana terapéutica, según el informe.

En vista al futuro, los investigadores dijeron que las posibilidades de tratamiento podrían incluir modificar la producción de tales lípidos en el cuerpo o tomarlos por vía oral. Ambos procesos se encuentran actualmente en estudio.

Referencias

Abot A, Wemelle E, Laurens C, Paquot A, Pomie N, Carper D, Bessac A, Mas Orea X, Fremez C, Fontanie M, Lucas A, Lesage J, Everard A, Meunier E, Dietrich G, Muccioli GG, Moro C, Cani PD, Knauf C. Identification of new enterosynes using prebiotics: roles of bioactive lipids and mu-opioid receptor signalling in humans and mice. Gut. 2021 Jun;70(6):1078-1087.