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Descubren un compuesto de la flora intestinal para tratar la bronquiolitis

Investigaciones con células aisladas apuntan que el acetato –un ácido graso producido por bacterias intestinales que componen la microbiota– es capaz de minimizar los impactos de la infección provocada por el virus respiratorio que afecta principalmente a niños de hasta dos años.

Flora Intestinal MicroBioma MicroBiota
Una ilustración de la flora intestinal y su microbiota.
Agencia DiCyT / Fapesp | 01/06/2022 - 20:00h.

Científicos brasileños identificaron en la microbiota intestinal un compuesto con potencial para disminuir los impactos en la salud provocados por el virus sincicial respiratorio (VSR), el principal agente implicado en las infecciones del tracto respiratorio inferior, especialmente en la bronquiolitis, entre niños de hasta dos años, según publica la Agencia DiCyT. Se estima que este patógeno es el responsable de alrededor de 100 mil muertes por año en el mundo.

Este trabajo es fruto de cuatro proyectos apoyados por la Fapesp y los resultados más recientes se publicaron en la revista eBioMedicine. De acuerdo con el artículo, el acetato –un ácido graso de cadena corta elaborado por bacterias del intestino– tendría potencial tanto para su aplicación en el tratamiento profiláctico como para minimizar las consecuencias de la infección provocada por el VSR. "Apuntamos la acción antiviral de esta sustancia en células humanas y en animales. Asimismo, correlacionamos sus concentraciones con la disminución de algunos signos y síntomas causados por el virus en bebés", enumera el farmacéutico Marco Aurélio Ramirez Vinolo, uno de los coordinadores del estudio y docente de Inmunología del Instituto de Biología de la Universidad de Campinas (IB-Unicamp), en el estado de São Paulo, Brasil.

No existe en la actualidad un tratamiento específico contra el VSR. Los profesionales manejan los síntomas y las consecuencias mientras aguardan que el organismo del niño se restablezca. En casos específicos (de prematuridad, por ejemplo), se recomienda el anticuerpo monoclonal Palivizumab como forma de evitar la infección. Pero este tratamiento profiláctico es caro.

"Nuestros descubrimientos aportan sustentación al concepto que indica que un producto de la microbiota de bajo costo puede desempeñar un papel en el control de la infección causada por el VSR en el tracto respiratorio", escriben los autores en el artículo, cuya primera autora es Krist H. Antunes, del Programa de Posgrado en Pediatría y Salud Infantil de la Pontificia Universidad Católica de Rio Grande do Sul (PUC-RS), en la ciudad de Porto Alegre, Brasil.

La pandemia de Covid-19 alteró el escenario de casi todas las otras infecciones respiratorias virales, lo que derivó transitoriamente en una gran disminución de casos. Esto ha ocasionado actualmente un brote de bronquiolitis provocada por VSR. Estos picos de infecciones fuera de temporada constituyen una amenaza para los bebés susceptibles, lo cual refuerza la necesidad de efectuar intervenciones preventivas nuevas y accesibles.

En el laboratorio

En experimentos anteriores, los investigadores aplicaron distintas estrategias para alterar la microbiota intestinal de ratones –les aplicaban antibióticos o les ofrecían fibras alimentarias, por ejemplo– y entonces evaluaban de qué manera respondía al VSR el organismo. "En condiciones en las cuales la microbiota producía una mayor cantidad de ácidos grasos de cadena corta, y principalmente acetato, había una mayor resistencia frente a la infección", comenta Ramirez Vinolo. Las pruebas aplicando el acetato en células aisladas también revelaron resultados prometedores.

Pero hasta ese momento los investigadores habían venido utilizando una cepa de VSR de laboratorio, que no es igual a la que circula entre humanos. Para sortear esta limitación, en el estudio actual se tomaron muestras del virus de dos niños atendidos en el Hospital São Lucas de la PUC-RS. Los patógenos se aplicaron entonces en cultivos de células tratadas previamente con acetato. El resultado arrojó que ese pretratamiento disminuyó la muerte celular y redujo más de un 88 % la carga viral. El análisis de esas células también indicó que el acetato activa la producción de moléculas antivirales. Entre ellas, RIG-I parece ser especialmente relevante contra el VSR. En células cultivadas sin RIG-I, el acetato dejaba de evitar el avance de la infección.

La siguiente etapa de la investigación consistió en utilizar esas mismas cepas extraídas de los niños e inoculárselas a ratones. Una vez infectados, se les aplicaba a los animales acetato por vía intranasal. Una vez más, ese ácido graso de cadena corta produjo efectos positivos, tales como la disminución de más del 93 % de la carga viral y de la inflamación de las vías aéreas. Los ratones también recuperaron su peso más rápido tras el tratamiento.

La microbiota de los niños con bronquiolitis

Con estos datos en manos, fueron reclutados 30 niños de menos de 12 meses internados en el Hospital São Lucas debido al VSR. Este fue un esfuerzo que se concretó en colaboración con los profesores Ana Paula Duarte de Souza y Renato Stein, de la PUC-RS. De esos niños, a 17 se les tomaron muestras de materia fecal. "Analizamos la composición de la microbiota intestinal y cuantificamos las concentraciones de ácidos grasos de cadena corta", dice Ramirez Vinolo.

Al cruzar esa información con la evolución de la bronquiolitis, se descubrió que una mayor concentración de acetato estaba asociada a una menor gravedad del cuadro. Los bebés exhibían una mayor saturación de oxígeno −un marcador de preservación de la capacidad respiratoria– y tenían fiebre durante una menor cantidad de días. "Este tipo de estudio delinea una relación, pero no asegura que la misma es de causa y efecto", pondera Ramirez Vinolo. "De todos modos, se erige como un argumento más para avanzar en los estudios con el acetato", añade.

Para consolidar sus hallazgos, el equipo tomó muestras de células de las vías respiratorias superiores de los niños examinados en esa etapa, que ya estaban infectados. En el laboratorio, trataron esas células con acetato. Y nuevamente se registró una disminución de la carga viral y una mayor actividad de moléculas antivirales. Con la llegada de la pandemia de COVID-19, el equipo realizó pruebas similares en laboratorio, pero aplicando este compuesto contra el SARS-CoV-2. En ese caso, no se observaron efectos positivos. "El coronavirus es distinto al VSR. Posiblemente, las vías que el acetato activa no impiden su acción", explica Ramirez Vinolo.

Implicaciones futuras

Ramirez Vinolo estima que con las evidencias acumuladas es posible iniciar los estudios clínicos tendientes a verificar la seguridad y los eventuales beneficios del acetato como medicamento preventivo o para el control de la bronquiolitis. "Estábamos planificando eso en los últimos años, pero la pandemia dificultó el proyecto", afirma. "La meta es empezar un primer ensayo ahora en 2022, posiblemente con un tratamiento intranasal", añade.

La elección del acetato tiene su motivo: si bien otros ácidos grasos de cadena corta elaborados por la microbiota poseen efectos parecidos, terminan por no llegar al torrente sanguíneo en grandes cantidades. "En tanto, el acetato logra llegar en concentraciones considerables a distintas zonas del organismo, como los pulmones", explica Ramirez Vinolo. Por eso, la idea sería desarrollar un fármaco a base de esta sustancia específicamente.

Por lo demás, el artículo refuerza el papel de la microbiota intestinal en el organismo y en el sistema inmunológico. Según Ramirez Vinolo, este trabajo se erige como un mensaje importante tendiente a que la gente valore los hábitos sanos, como la alimentación balanceada y rica en fibras solubles. Entre las fuentes de estas sustancias pueden mencionarse los cereales (avena, linaza y chía), leguminosas (lentejas y frijoles) y frutas (manzanas y bananas). "No sabemos aún si la alimentación es capaz de modificar la microbiota intestinal a punto tal de producir acetato en concentraciones que protegerían a los niños. Con todo, en animales de laboratorio eso fue posible", culmina.

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