Aprovechamiento de las interacciones dieta-microbioma-hospedador en la lucha contra el cáncer de colon
Los estudios han demostrado que el consumo de frutas y vegetales, ricos en fitoquímicos y fibra, puede reducir el riesgo de enfermedades gastrointestinales. Pero los nutrientes más beneficiosos son resistentes a las condiciones ácidas del estómago y, por tanto, los compuestos químicos antioxidantes, llamados polifenoles, llegan al colon casi intactos. Cuando los polifenoles se exponen a las bacterias del intestino y las enzimas liberadas por microorganismos, se transforman en metabolitos microbianos intestinales. Son estos metabolitos en la región del colon los que pueden afectar a las células intestinales, lo que contribuye a prevenir enfermedades gastrointestinales. Esto conduce a una pregunta interesante: ¿los efectos protectores de los polifenoles se deben a sus compuestos originales o a sus metabolitos? El proyecto TRIANGLE, financiado con fondos europeos, se inició para investigar los mecanismos por los cuales los metabolitos derivados de la dieta interaccionan con el colon mediante organoides o tumoroides del colon humano. Josep Rubert, beneficiario de una beca individual de investigación Marie Skłodowska-Curie, de la Universidad de Trento, comenta: «Nuestros hallazgos refuerzan la idea de que los metabolitos desempeñan un papel fundamental en la mejora de la salud intestinal. El objetivo es aprender el lenguaje de los compuestos derivados del intestino para descubrir si podrían servir como una piedra de Rosetta para fomentar la salud intestinal. Creo que vamos por el buen camino».
El valor de los organoides
La mayoría de los fitoquímicos de la dieta, como los polifenoles, muestran actividades de prevención del cáncer en animales y humanos y no provocan daños significativos en células sanas. Un estudio reciente concluyó que el menor riesgo de cáncer se observa cuando las personas consumen 600 g al día de frutas y verduras. Pero las pruebas en relación a las credenciales antineoplásicas de los polifenoles son dispares. Esto puede deberse a la combinación de polifenoles administrados, los efectos de los compuestos que los acompañan (normalmente fibra), el efecto de la microbiota intestinal o el tipo de cáncer estudiado. Así que, TRIANGLE utilizó modelos de tubos gastrointestinales para investigar los procesos por los cuales los fitoquímicos, especialmente los polifenoles y las fibras, se transforman en metabolitos microbianos intestinales. Su trabajo permitió identificar metabolitos microbianos intestinales potencialmente protectores. A continuación, estos metabolitos se introdujeron en organoides (y tumoroides), que son réplicas orgánicas de tejidos en 3D, por separado o en combinación. Las respuestas de los organoides del colon humano se midieron mediante espectrometría de masas y técnicas de imagenología en 3D que utilizan microscopios confocales automáticos. TRIANGLE encontró evidencias de que los metabolitos liberados a partir del metabolismo microbiano de los flavan-3-oles en el tracto gastrointestinal distal puede fomentar la muerte celular programada (apoptosis) que inhibe el cáncer, a la vez que fomenta la salud intestinal. Rubert añade: «La utilización de organoides como modelos para el cáncer colorrectal (CCR) y la espectrometría de masas para documentar el efecto de los metabolitos derivados de la dieta en organoides o tumoroides es algo que apenas se había hecho antes. Esta combinación nos ofrece gran cantidad de información sobre los procesos metabólicos».
Hacia la prevención
El CCR es la segunda causa más frecuente de muerte asociada al cáncer en Europa. Es el tercer cáncer diagnosticado con mayor frecuencia en hombres y el segundo en mujeres. Las previsiones muestran que se espera que las incidencias del CCR aumenten un 60 %, a más de 2,2 millones de nuevos casos y 1,1 millones de muertes de aquí a 2030, debido al envejecimiento de la población y el aumento de la adopción de dietas y estilos de vida «occidentales». TRIANGLE, y proyectos similares, podrían mejorar la salud de las personas al identificar el tipo y la cantidad de metabolitos microbianos necesarios para prevenir el CCR u otro tipo de enfermedades gastrointestinales. Rubert explica: «Con más conocimientos podríamos identificar acciones preventivas, como recomendaciones dietéticas y la creación de prebióticos y probióticos de precisión. Esto reduciría la prevalencia de las enfermedades y mejoraría los resultados para la salud, al mismo tiempo que reduciría los costes sanitarios». El equipo planea validar sus hallazgos con modelos animales o estudios dietéticos de intervención, además de comprender aún más las diferencias de los metabolitos microbianos del intestino entre donantes sanos y pacientes con CCR.
Palabras clave
TRIANGLE, colon, cáncer, organoide, fitoquímico, fibra, gastrointestinal, metabolitos, polifenoles, microbiota, intestino, dieta