El consumo de fibras solubles favorece la renovación de las células que forman el intestino

En un experimento realizado en la Universidad de Campinas, en Brasil, se les administró a ratones una dieta rica en inulina y se detectó en dichos animales una mayor proliferación de células madre intestinales que en otros alimentados con fibras insolubles. Este estudio también revela que el referido efecto beneficioso depende de la interacción con la microbiota intestinal

Por André Julião  |  Agência FAPESP – La dieta rica en fibras ha venido siendo asociada a diversos beneficios para la salud en estudios que así lo indican, incluso en lo concerniente a la protección contra enfermedades tales como el cáncer y la diabetes. Así y todo, poco se sabía acerca de la interacción entre esas fibras, los microorganismos existentes en el intestino y dicho órgano en sí mismo.

Pero un estudio realizado por científicos brasileños y publicado en la revista Microbiome revela que una dieta rica en una fibra soluble llamada inulina, presente en altas concentraciones en las raíces de la achicoria, por ejemplo, puede influir incluso sobre las características macroscópicas del intestino: en su extensión, por ejemplo.

No obstante, esta acción beneficiosa solamente se plasma en presencia de bacterias que efectúan la digestión de las fibras y generan alteraciones positivas en la inmunidad. Estos resultados aportan nuevas evidencias al respecto de la importancia de las fibras en la alimentación y pueden ayudar en la comprensión de las enfermedades intestinales inflamatorias.

“En los ratones que ingirieron una dieta con un 10 % de inulina, el intestino era mayor que el de los roedores que consumieron únicamente fibras no solubles [celulosa]. Cuando analizamos ese tejido, observamos en los animales que se alimentaron con la dieta rica en inulina una mayor proliferación de células madre del epitelio, la capa que separa el contenido intestinal de los otros órganos”, comenta Renan Oliveira Corrêa, quien llevó a cabo la investigación con el apoyo de la FAPESP durante su doctorado, en el Instituto de Biología de la Universidad de Campinas (IB-Unicamp).

Una parte de los análisis se concretó durante una pasantía que Oliveira Corrêa realizó en el Massachusetts Institute of Technology (MIT), de Estados Unidos. Este estudio forma parte de un proyecto coordinado por Marco Aurelio Ramirez Vinolo, docente del IB-Unicamp y coautor del artículo ahora publicado.

La expresión génica

Al secuenciar el ARN del epitelio intestinal de los ratones, los investigadores detectaron 268 genes expresados de manera diferenciada entre los grupos de animales (con dietas con y sin inulina). En el grupo que ingirió fibras solubles se detectó una mayor expresión de genes relacionados con el ciclo celular, con la replicación y con la reparación del ADN, sumamente importantes en el epitelio intestinal debido al alto índice de renovación de las células que lo componen.

Por otra parte, los genes asociados al metabolismo de los lípidos y los ácidos grasos mostraron una expresión menor en ese grupo de animales que ingirió inulina. Esta modulación va al encuentro de ciertos efectos que ya habían descrito otros grupos de investigación. Según dichos estudios, la ingesta de inulina disminuye los niveles de lípidos circulantes y la esteatosis hepática, que es el exceso de grasa en el hígado.

La dieta rica en inulina incrementó también la expresión de genes asociados a la diferenciación de las células epiteliales, un proceso esencial para que el órgano crezca y reemplace las células muertas. Este resultado condice con las cifras elevadas de células productoras de mucina, que forman el moco que protege al intestino humano contra las bacterias presentes en su interior y que también indican que el órgano está concretando adecuadamente sus funciones.

“Este análisis se llevó a cabo mediante la secuenciación de células individuales, quizá la primera realizada enteramente en Brasil. Este método permite saber qué expresa cada célula de la capa epitelial por separado”, afirma Ramirez Vinolo, quien coordinó otros trabajos en los cuales se demostraron los beneficios del consumo de fibras (lea más en: agencia.fapesp.br/35537) 

El rol de las bacterias

La comunidad bacteriana quedó drásticamente modificada en los animales que ingirieron inulina. Para cerciorarse si las alteraciones eran importantes en el efecto de esas fibras en el epitelio, los investigadores realizaron experimentos con otros dos grupos de ratones.

Antes de administrárseles la inulina, uno de los grupos tomó un antibiótico que disminuyó la microbiota intestinal. A su vez, el otro grupo estaba conformado por animales que no tenían ningún microorganismo en sus cuerpos. Los mismos corresponden a un tipo de ratones conocidos como germ free, que nacen en un ambiente totalmente estéril y no tienen contacto con nada que pueda suministrarles microorganismos hasta el momento del experimento.

Los animales alimentados con inulina tampoco desarrollaron el fenotipo intestinal ni se registraron en ellos las alteraciones moleculares que se detectaron en el grupo que comió fibras solubles, pero cuyos integrantes tenía una microbiota normal.

“Cuando ingirieron un poco de los excrementos [trasplante fecal] de los otros que tenían bacterias en el intestino e ingirieron inulina, aun cuando nunca habían comido inulina en sí misma, estos animales desarrollaron el fenotipo intestinal, lo cual muestra el papel clave de la microbiota en esos efectos”, explica Oliveira Corrêa, en la actualidad investigador del Institut Imagine, en Francia.

Por último, con este estudio quedó demostrado que el consumo de inulina inducía una mayor producción de la molécula interleuquina 22 (IL-22), una citoquina elaborada por el sistema inmunitario importante para la salud del intestino. En los ratones que no producían IL-22 (porque se silenció en ellos el gen codificador de esta proteína), la dieta rica en inulina no indujo los efectos que se observaron en los otros animales.

La misma ausencia de efectos se observó en los animales que no expresaban linfocitos T tipo gamma-delta, un subgrupo de los linfocitos T que se ubican cerca del epitelio intestinal, lo que revela una importante función que cumplen las células inmunitarias específicas en ese contexto.

“Observamos efectos similares con otras fibras solubles como la pectina, contenida en las frutas. Es necesario realizar nuevos estudios a los efectos de entender exactamente qué hace cada fibra. Pero podemos afirmar que una dieta balanceada genera efectos cada vez más evidentes y que comprenden una compleja interacción entre los componentes de la dieta, la microbiota y las células de nuestro organismo”, informa Ramirez Vinolo.

“Es fundamental entender cómo esto funciona y cómo podemos actuar en este sistema con miras a prevenir e incluso a tratar las enfermedades inflamatorias intestinales y otras, tales como la diabetes y el asma”, culmina diciendo Ramirez Vinolo.

Puede leerse el artículo intitulado Inulin diet uncovers complex diet-microbiota-immune cell interactions remodeling the gut epithelium en el siguiente enlace: microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-023-01520-2.