Una dieta rica en fibras puede cumplir un papel en el control de la inflamación asociada al COVID-19

Científicos brasileños trataron células infectadas con el SARS-CoV-2 con compuestos que la microbiota intestinal elabora a base de fibras alimentarias. Esta intervención no mitigó la replicación viral, pero disminuyó la expresión de un gen importante para el ingreso del patógeno a las células y de un receptor implicado en el proceso inflamatorio

Por André Julião  |  Agência FAPESP – Un estudio realizado en la Universidad de Campinas (Unicamp), en el estado de São Paulo, Brasil, muestra que los compuestos elaborados por la microbiota intestinal con base en la rotura de fibras alimentarias no interfieren en la entrada o en la replicación del virus SARS-CoV-2 en el intestino. Con todo, aunque el tratamiento de células in vitro con esas moléculas no ha mostrado relevancia en la infección local del tejido, sí disminuyó la expresión de un gen importante para el ingreso viral a las células y de un receptor de citoquinas que favorece la inflamación.

Estos datos salieron publicados en la revista Gut Microbes.

Los síntomas gastrointestinales, tales como diarrea, vómitos y dolor abdominal, pueden acometer hasta al 50 % de los pacientes con COVID-19 y a un 17,6 % en los casos graves. Estas alteraciones en parte están asociadas a la entrada del virus a las células intestinales, y a alteraciones de sus funciones normales. Asimismo, estudios recientes indican que las personas acometidas por la enfermedad exhiben modificaciones importantes de su microbiota intestinal, que incluyen la disminución de las bacterias que producen ácidos grasos de cadena corta, moléculas que regulan las células intestinales y de defensa del organismo.

Debido a ello, los investigadores se abocaron a verificar si estos ácidos grasos tendrían un efecto directo en la infección de las células intestinales provocada por el SARS-CoV-2. Otros trabajos ya apuntaban que la alteración de la microbiota intestinal y de sus productos podría modificar la respuesta inmune durante el cuadro infeccioso.

“En trabajos anteriores, observamos en animales que los compuestos producidos por la microbiota intestinal participan en la protección contra las infecciones respiratorias. En este caso, utilizamos como modelo al virus sincicial respiratorio [VSR], causante de las bronquiolitis y bastante común en los niños. Resultados análogos se obtuvieron en estudios realizados por otros grupos de investigación con distintas enfermedades respiratorias”, explica la becaria doctoral Patrícia Brito Rodrigues, quien comparte la primera autoría del artículo con la posdoctoranda Livia Bitencourt Pascoal. Brito Rodrigues llevó a cabo su investigación como parte de su doctorado en el Instituto de Biología (IB) de la Unicamp, con beca de la FAPESP (lea más en portugués, en: agencia.fapesp.br/31539). 

En el trabajo más reciente, se infectaron muestras sanas de tejido del colon intestinal y de células epiteliales de la misma área con el nuevo coronavirus en el laboratorio para su subsiguiente análisis.

“No se registró una disminución de la cantidad de virus, que fue la misma tanto en las células y en los tejidos tratados con los ácidos grasos de cadena corta como en las muestras que no se sometieron al tratamiento. Sin embargo, las muestras de biopsias intestinales tratadas exhibieron una caída significativa de la expresión del gen DDX58 [un receptor del sistema inmunológico innato que detecta ácidos nucleicos virales y activa una cascada de señalización que resulta en la producción de citoquinas proinflamatorias] y del receptor de interferón lambda, que media la actividad antiviral. También apareció menos expresada la proteína TMPRSS2, importante para la entrada del virus a las células”, dice Raquel Franco Leal, docente de la Facultad de Ciencias Médicas (FCM) de la Unicamp que cuenta con el apoyo de la FAPESP y coordinadora del estudio junto con Marco Aurélio Ramirez Vinolo, docente del IB-Unicamp y también apoyado por la Fundación.

Protección contra la inflamación

Los investigadores extrajeron muestras de tejido del colon de 11 pacientes sin COVID-19. Los test se realizaron también en células epiteliales intestinales que forman la parte más superficial del intestino y que quedan en contacto cercano con la microbiota intestinal. Tanto las muestras de tejido como las células fueron infectadas con el SARS-CoV-2 en el Laboratorio de Estudios de Virus Emergentes (Leve), que posee nivel 3 de bioseguridad (NB3) y que se encuentra bajo la coordinación de José Luiz Proença Módena, docente del IB-Unicamp y coautor del artículo.

Los tejidos y las células fueron tratados con una mezcla de acetato, propionato y butirato, compuestos obtenidos en el intestino mediante la metabolización de los ácidos grasos de cadena corta presentes en las fibras alimentarias y procesados por la microbiota intestinal. El tratamiento no alteró la carga viral de las biopsias intestinales ni de las células. Tampoco se detectaron alteraciones en la permeabilidad ni en la integridad de las paredes celulares.

“Esto no excluye la posibilidad de que los ácidos grasos de cadena corta posean una acción significativa en la infección provocada por el SARS-CoV-2. Quizá los efectos antivirales dependan de las interacciones con otras células del organismo. Seguiremos investigando, ahora en modelos animales, pues es posible que la acción de estos compuestos en la infección dependa de un sistema más completo que aquellos que utilizamos [células y tejidos aislados] in vitro”, afirma Brito Rodrigues.

En las biopsias infectadas no tratadas, otras pruebas apuntaron un aumento de la expresión del gen DDX58, que codifica a un importante receptor viral. Asimismo, se verificó también una mayor expresión de interferón beta (IFN-β), una molécula proinflamatoria que participa en el fenómeno conocido como tormenta de citoquinas asociado a los casos más graves de COVID-19.

“Las alteraciones de genes de reconocimiento y respuesta a los virus durante la infección intestinal pueden ser relevantes para el comienzo de la cadena inflamatoria. En ese contexto, será importante profundizar los análisis de los efectos de los ácidos grasos de cadena corta de acuerdo con estos parámetros, pues esto puede ser importante a su vez en la fase más grave de la enfermedad”, añade Franco Leal.

Puede leerse el artículo intitulado Microbiota-derived short-chain fatty acids do not interfere with SARS-CoV-2 infection of human colonic samples en el siguiente enlace: www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/19490976.2021.1874740.