Un estudio evidencia que la bacteria E. coli aprovecha la inflamación de la enfermedad de Crohn

Un estudio de varios años de duración sobre el papel de la bacteria intestinal E. coli en la enfermedad de Crohn ha descubierto que la inflamación intestinal libera sustancias químicas que alimentan el crecimiento de la bacteria y favorecen su capacidad de causar inflamación.

Los resultados, publicados en la revista científica JCI Insight , identifican nuevas vías para los tratamientos que interrumpen selectivamente los compuestos que alimentan a la E. coli . El estudio se centra en la enfermedad de Crohn ileal, una enfermedad intestinal inflamatoria que afecta a la última parte del intestino delgado.

Un tipo particular de E. coli , denominado E. coli adherente e invasivo (AIEC), que se adhiere e invade las células epiteliales cultivadas del intestino (el revestimiento intestinal) y se replica en los glóbulos blancos defensivos (macrófagos), se ha aislado en el 21 al 63 por ciento de los pacientes con enfermedad de Crohn ileal, lo que lleva a los investigadores a sospechar que la AIEC desempeña un papel clave en el proceso de la enfermedad.

Los investigadores adoptaron un enfoque multidisciplinar basado en el paciente para identificar los factores encontrados en los pacientes asociados con la AIEC ileal, y el impacto de estos factores en el crecimiento y la virulencia de la AIEC.

«Este estudio nos proporciona una nueva hoja de ruta basada en los pacientes sobre los aspectos a los que podríamos dirigirnos para impedir que la E. coli asociada a la enfermedad de Crohn crezca e incite la inflamación», explica el autor principal del trabajo, Kenneth Simpson, profesor del Departamento de Ciencias Clínicas de la Facultad de Medicina Veterinaria y de la Facultad de Medicina Weill Cornell de Nueva York (Estados Unidos).

Se sospecha que los defectos genéticos, la dieta y las bacterias intestinales desempeñan un papel en la enfermedad de Crohn. Los estudios han demostrado que la inflamación y la composición del microbioma (poblaciones de bacterias intestinales) están interrelacionadas, de manera que cuando el intestino está inflamado, el microbioma cambia de bacterias más beneficiosas a bacterias más hostiles, como la E. coli .

En este estudio, el equipo de investigación caracterizó el microbioma ileal, el entorno químico y las bacterias cultivables junto con la predisposición genética de los pacientes con y sin enfermedad de Crohn. Querían responder por qué la inflamación intestinal impulsa un cambio hacia E. coli en personas, perros, gatos y ratones.

«Nuestra idea era que este tipo de E. coli podría utilizar las sustancias generadas por la inflamación intestinal para crecer y superar a otras bacterias. Esencialmente, descubrimos que la mucosa ileal proporciona un amplio menú de sustancias químicas que la AIEC puede mezclar y combinar para crecer y ser virulenta», apunta Simpson.

Los investigadores determinaron que la inflamación crea un entorno químico enriquecido en una serie de compuestos (denominados metabolitos), sobre todo fosfolípidos y aminoácidos, que la E. coli asociada a Crohn puede utilizar de forma selectiva para el crecimiento, la energía, la resistencia al estrés y el desplazamiento hacia el revestimiento intestinal.

A continuación, determinaron que la etanolamina asociada a los fosfolípidos, y la glutamina, acentuaban el comportamiento agresivo de la AIEC en células de cultivo, y relacionaron el uso de la etanolamina con la inflamación intestinal en un modelo de enfermedad inflamatoria intestinal.

Estudios anteriores han identificado que las personas con la enfermedad de Crohn ileal tienen defectos en los genes que perjudican la capacidad de los macrófagos para eliminar las CEI. Este estudio relaciona la supervivencia de E. coli en el intestino con su capacidad de replicarse en los macrófagos.

«La E. coli invasora adherente es realmente resistente y su capacidad para sobrevivir en el intestino inflamado, donde otras bacterias perecen, puede permitirle prosperar también dentro de los macrófagos de un individuo susceptible de padecer Crohn», detalla Simpson.

El equipo descubrió que la E. coli de muchas personas con Crohn es resistente a múltiples clases de antibióticos. Creen que el uso indiscriminado de antibióticos puede favorecer la presencia de E. coli en el intestino y de bacterias afines que pueden aprovecharse de un individuo susceptible.