Investigadores descubren un nuevo vínculo entre el microbioma intestinal y los grupos sanguíneos

Investigadores del Quadram Institute han descubierto que una sustancia común del microbioma intestinal humano tiene una preferencia específica por los antígenos del grupo sanguíneo A. El estudio, publicado en la revista PLOS Biology , podría tener una aplicación potencial para el diagnóstico o la terapéutica.

La presencia del antígeno del grupo sanguíneo A en el moco difiere en diferentes partes del intestino, por lo que esto podría asegurar que estos microbios colonicen las partes correctas del sistema digestivo para maximizar sus beneficios para nuestra salud.

La mayoría de las personas están familiarizadas con los tipos de sangre, que están determinados por la presencia o ausencia de moléculas, conocidas como antígenos A y B, en la superficie de los glóbulos rojos. En el siglo transcurrido desde que Karl Landsteiner describió por primera vez este sistema, se hizo evidente que estos antígenos del grupo sanguíneo también se pueden encontrar en muchas otras superficies y secreciones corporales. Esto depende de la genética del individuo, pero alrededor del 80% de las personas caucásicas tienen este estado de «secretor».

Uno de los lugares donde se encuentran los antígenos de los grupos sanguíneos es en el moco que recubre el revestimiento del sistema digestivo. Esta sustancia espesa y pegajosa proporciona un entorno para que viva el microbioma intestinal, así como azúcares para la nutrición. Esta comunidad de microbios es vital para la salud y la prevención de enfermedades e infecciones, y el cuerpo produce moco como barrera protectora.

La profesora Nathalie Juge y su equipo del Quadram Institute han estado estudiando cómo la capa de moco del cuerpo fomenta el equilibrio óptimo de microbios para colonizar y florecer. El moco está hecho de proteínas llamadas mucinas, que son cadenas largas cubiertas de azúcares. Las proteínas de la mucina están «cubiertas» con una serie de moléculas diferentes que impiden que las bacterias accedan a los azúcares, a menos que posean enzimas específicas para romper la capa.

Anteriormente, la profesora Juge y sus colegas encontraron que la especificidad de ese límite significa que solo ciertas bacterias pueden acceder a los azúcares de mucina, lo que favorece que las bacterias colonicen nichos particulares en el intestino.

Su trabajo se ha centrado en la bacteria Ruminococcus gnavus , un miembro destacado del microbioma intestinal. Se encuentran entre las primeras bacterias en colonizar el intestino de los bebés, pero también se encuentran en el 90% de los adultos, lo que las hace ideales para estudiar los mecanismos de cómo se establece un microbioma saludable.

«Curiosamente, R. gnavus también se ha asociado positiva o negativamente con una variedad de enfermedades y afecciones humanas, desde la enfermedad inflamatoria intestinal (EII) hasta los trastornos neurológicos. Por tanto, existe un gran interés en dilucidar los mecanismos de R. gnavuslas cepas se adaptan al entorno intestinal», señalan los investigadores.

Los investigadores identificaron cepas de Ruminococcus gnavus que pueden producir las enzimas que se utilizan para descomponer las capas de mucina elaboradas a partir del antígeno del grupo sanguíneo A. La actividad es muy específica del antígeno del grupo sanguíneo A; un análisis más detallado mostró que no podía actuar sobre otros antígenos de grupos sanguíneos.

Para comprender la base de la especificidad de la enzima para los antígenos del grupo sanguíneo A, el equipo trabajó con colegas de Diamond Light Source y expertos en RMN de la UEA para revelar las interacciones estructurales de la enzima con el grupo sanguíneo A y mostrar cómo su forma encaja perfectamente con la del antígeno, que es crucial para su actividad. A partir de esto, pudieron identificar las partes de la enzima responsables de su actividad, proporcionando información detallada sobre cómo funciona.

El análisis genómico mostró que el gen de esta enzima es parte de un grupo de genes que permiten a las bacterias usar mucinas como fuente de energía, con la enzima antígeno del grupo sanguíneo A como clave para desbloquear este potencial.

El descubrimiento de cepas de bacterias en el microbioma intestinal que tienen esta especificidad para digerir mucinas con antígenos del grupo sanguíneo A agrega otra capa a nuestra comprensión de cómo se establecen los microbiomas.

Los investigadores se han preguntado si las personas de diferentes grupos sanguíneos comparten perfiles de microbioma característicos. Estudios anteriores han analizado la aparición de tales asociaciones, pero con resultados contradictorios. Este estudio proporciona evidencia mecanicista de que estas bacterias interactúan con el antígeno del grupo sanguíneo A, lo que puede tener una ventaja para la colonización de bebés y adultos con el grupo sanguíneo A, pero la importancia de esto en humanos aún no se ha demostrado.

El conocimiento de este estudio de las enzimas que actúan sobre los antígenos de los grupos sanguíneos también puede ser útil para combatir infecciones, ya que se cree que son el objetivo de una variedad de microbios que causan enfermedades. Por ejemplo, el norovirus y el SARS-CoV-2 parecen tener preferencia por los antígenos de los grupos sanguíneos.