Desvelan el papel de la microbiota en el desarrollo de la diabetes tipo 2

La microbiota intestinal, compuesta por microorganismos que residen en nuestro intestino, influye en diversos aspectos del metabolismo humano y el comportamiento alimentario, pero la base de este control sigue siendo en gran medida incierta. Además, está estrechamente relacionada con el desarrollo de enfermedades metabólicas como la diabetes y la obesidad. Un estudio realizado por el Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA), del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), organismo dependiente del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (MICIU), ha descubierto que algunas bacterias intestinales producen sustancias que actúan de manera similar a la enzima humana DPP-4, responsable de la degradación de las incretinas, las hormonas que regulan la glucosa en la sangre. Este descubrimiento, publicado en la revista Genome Biology, abre la posibilidad de desarrollar medicamentos que actúen sobre enzimas de origen bacteriano, mejorando así los tratamientos para la diabetes tipo 2.

Las incretinas son hormonas que provocan la secreción de insulina por parte del páncreas al ingerir alimentos, lo que las hace responsables de la reducción de los niveles de glucosa en la sangre. Las dos principales incretinas son el polipéptido inhibidor gástrico (GIP) y el péptido similar al glucagón tipo 1 (GLP-1), con las que la DPP-4 interactúa directamente. La investigación del IATA-CSIC demuestra que las enzimas producidas por las bacterias, que funcionan de manera idéntica a la DPP-4, también interactúan con estas hormonas.

“Hasta ahora sabíamos que la actividad de la dipeptidil peptidasa-4 o DPP-4 producida por las células humanas empeoraba la respuesta a la glucosa, porque rompe e inactiva las incretinas, responsables de que se libere la insulina tras la ingesta de comida. Ahora hemos detectado que algunas bacterias intestinales producen un homólogo del DPP-4. Se trata de un mecanismo a través del cual la microbiota puede empeorar nuestra salud metabólica”, explica Marta Olivares, investigadora del CSIC en el IATA y una de las autoras del estudio.

"Hemos detectado que algunas bacterias intestinales producen un homólogo del DPP-4. Se trata de un mecanismo a través del cual la microbiota puede empeorar nuestra salud metabólica"

La investigación farmacéutica para el tratamiento de la diabetes tipo 2 se ha centrado en la interacción entre la DPP-4 y las incretinas, con el objetivo de prolongar la vida útil de estas hormonas mediante la inhibición de la actividad de la enzima DPP-4. Alfonso Benítez, otro de los autores del trabajo y también científico del CSIC en el IATA, afirma que “Estos fármacos se han diseñado para actuar sobre la DPP-4 humana, pero no sabíamos que algunas bacterias intestinales producen enzimas que actúan de manera idéntica”. 

Los resultados del estudio indican que, aunque ciertos fármacos son efectivos para inhibir la acción de las enzimas homólogas a DPP-4 de las bacterias del género Parabacteroides merdae, otros medicamentos no muestran ningún efecto sobre su actividad. En otras palabras, los inhibidores comúnmente utilizados en las terapias antidiabéticas varían en su eficacia contra las enzimas bacterianas.

El equipo de investigación subraya la importancia de desarrollar tratamientos dirigidos específicamente a las enzimas de origen bacteriano. “Nuestro hallazgo muestra la necesidad de incorporar este factor para conseguir unas terapias más efectivas frente a la diabetes tipo 2”, concluye Benítez.

Hormonas intestinales y su relación con la diabetes

El consumo excesivo de alimentos ricos en carbohidratos o azúcares, a menudo vinculado al sobrepeso y la obesidad, se asocia con niveles elevados de glucosa en sangre. La glucosa, nuestra principal fuente de energía, entra en las células gracias a la insulina, una hormona liberada por el páncreas después de comer.

Las personas con sobrepeso y obesidad suelen tener un exceso de glucosa en sangre debido a dietas poco saludables, lo que requiere una mayor secreción de insulina para que la glucosa pueda entrar en las células y reducir así los niveles de glucemia.

La obesidad es el principal factor de riesgo para desarrollar diabetes tipo 2, la cual representa el 90% de los casos de diabetes. Este trastorno metabólico se caracteriza por la hiperglucemia, es decir, niveles altos de azúcar en la sangre.

Diversos estudios indican un aumento en la actividad de DPP-4 en individuos con obesidad y diabetes tipo 2. Esto provoca la inactivación de las hormonas responsables de la liberación de insulina por parte del páncreas, resultando en un aumento de la glucosa en sangre.

Los autores de la publicación, del grupo de investigación en Microbioma, Nutrición y Salud del IATA-CSIC, destacan que “Nuestro estudio aporta evidencias científicas sobre el posible papel causal de la microbiota en el desarrollo de la diabetes tipo 2, y destaca la necesidad de abordar no sólo los factores dietéticos, sino también la composición y la funcionalidad de las bacterias intestinales en dicha enfermedad”. 

Fuente: CSIC