Popeye con olor a huevos podridos
Un sulfosugar de los vegetales verdes favorece el crecimiento de importantes bacterias intestinales
Un equipo internacional de científicos dirigido por los microbiólogos Alexander Loy, de la Universidad de Viena, y David Schleheck, de la Universidad de Constanza, ha descubierto nuevas capacidades metabólicas de las bacterias intestinales. Por primera vez, los investigadores han analizado cómo los microbios del intestino procesan la sulfoquinovosa, un azúcar de origen vegetal que contiene azufre. La sulfoquinovosa es un derivado del ácido sulfónico de la glucosa y se encuentra en todos los vegetales verdes, como las espinacas y la lechuga. Su estudio descubrió que bacterias especializadas cooperan en la utilización del sulfosugar, produciendo sulfuro de hidrógeno. Este gas -conocido por su olor a huevo podrido- tiene efectos dispares en la salud humana: en bajas concentraciones, tiene un efecto antiinflamatorio, mientras que el aumento de las cantidades de sulfuro de hidrógeno en el intestino, por su parte, se asocia a enfermedades como el cáncer. El estudio se ha publicado en "The ISME Journal".
Sección del intestino con bacterias marcadas con fluorescencia
Huimin Ye
Ladieta y el microbioma intestinal
Con el consumo de un solo tipo de verdura, como las espinacas, entran en nuestro tracto digestivo cientos de componentes químicos. Allí son metabolizados por el microbioma intestinal, una colección única de cientos de especies microbianas. El microbioma intestinal desempeña, por tanto, un papel fundamental a la hora de determinar cómo afecta la nutrición a nuestra salud. "Hasta ahora, sin embargo, se desconocen las capacidades metabólicas de muchos de estos microorganismos del microbioma. Eso significa que no sabemos de qué sustancias se alimentan y cómo las procesan", explica Buck Hanson, autor principal del estudio y microbiólogo del Centro de Microbiología y Ciencia de Sistemas Ambientales (CMESS) de la Universidad de Viena. "Al explorar por primera vez el metabolismo microbiano del sulfosugar sulfoquinovose en el intestino, hemos arrojado algo de luz en esta caja negra", añade. El estudio genera así los conocimientos necesarios para orientar terapéuticamente las interacciones entre la nutrición y el microbioma en el futuro.
Sulfosugares de plantas verdes y algas
La sulfoquinovosa es un derivado del ácido sulfónico de la glucosa y se encuentra como componente químico principalmente en vegetales verdes como las espinacas, la lechuga y en las algas. Por estudios anteriores del grupo de investigación dirigido por el microbiólogo David Schleheck en la Universidad de Constanza, se sabía que otros microorganismos pueden, en principio, utilizar el sulfosugar como nutriente. En su estudio actual, los investigadores de las Universidades de Constanza y Viena utilizaron análisis de muestras de heces para determinar cómo se producen específicamente estos procesos en el intestino humano. "Ahora hemos podido demostrar que, a diferencia de la glucosa, por ejemplo, que alimenta a un gran número de microorganismos en el intestino, la sulfoquinovosa estimula el crecimiento de organismos clave muy específicos en el microbioma intestinal", afirma David Schleheck. Estos organismos clave incluyen la bacteria de la especie Eubacterium rectale, que es uno de los diez microbios intestinales más comunes en las personas sanas. "La bacteria E. rectale fermenta la sulfoquinovosa a través de una vía metabólica que hemos descifrado recientemente, produciendo, entre otras cosas, un compuesto de azufre, el dihidroxipropano sulfonato o DHPS, para abreviar, que a su vez sirve como fuente de energía para otras bacterias intestinales como la Bilophila wadsworthia. La Bilophila wadsworthia produce en última instancia sulfuro de hidrógeno a partir del DHPS a través de una vía metabólica que también ha sido descubierta recientemente", explica el microbiólogo.
Una cuestión de dosis: el sulfuro de hidrógeno en el intestino
El sulfuro de hidrógeno es producido en el intestino por las propias células de nuestro cuerpo, así como por microorganismos especializados, y tiene diversos efectos en nuestro organismo. "Este gas es un producto metabólico con cara de Jano", explica Alexander Loy, director del grupo de investigación de la Universidad de Viena. "Según los conocimientos actuales, puede tener un efecto positivo pero también negativo en la salud intestinal". Un factor decisivo, dice, es la dosis: en bajas cantidades, el sulfuro de hidrógeno puede tener un efecto antiinflamatorio en la mucosa intestinal, entre otras cosas. En cambio, el aumento de la producción de sulfuro de hidrógeno por parte de los microbios intestinales se asocia a enfermedades inflamatorias crónicas y al cáncer. Hasta ahora, se sabía que principalmente el sulfato y la taurina, que se encuentran en mayores cantidades en el intestino como resultado de una dieta rica en carne o grasa, eran fuentes de sulfuro de hidrógeno para los microorganismos. Por tanto, el descubrimiento de que la sulfoquinovosa de alimentos verdes como las espinacas y las algas también contribuye a la producción del gas en el intestino es una sorpresa.
"Hemos demostrado que podemos utilizar la sulfoquinovosa para promover el crecimiento de bacterias intestinales muy específicas que son un componente importante de nuestro microbioma intestinal. Ahora también sabemos que estas bacterias producen a su vez el contradictorio sulfuro de hidrógeno a partir de ella", resume Loy. Otros estudios de los científicos de Constanza y Viena aclararán ahora si la ingesta del sulfosugar de origen vegetal puede tener un efecto beneficioso para la salud, y de qué manera. "También es posible que la sulfoquinovosa pueda utilizarse como un prebiótico", añade Schleheck. Los prebióticos son ingredientes o aditivos alimentarios que son metabolizados por microorganismos específicos y se utilizan para apoyar explícitamente el microbioma intestinal.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Publication in ISME Journal: Hanson BT, Kits KD, Löffler J, Burrichter A, Frommeyer B, Fiedler A, Denger K, Herbold CW, Rattei T, Karcher N, Segata N, Schleheck D, and Loy A. 2021. Sulfoquinovose is a select nutrient of prominent bacteria and source of hydrogen sulfide in the human gut. ISME Journal
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