Proyecto de investigación buscará mitigar el daño intestinal causado por las infecciones producidas por ingesta de mariscos crudos o en mal estado

Diliana Pérez Reytor, nacida en Cuba y actualmente investigadora en nuestro país, es académica de la Universidad Autónoma de Chile y lidera un proyecto Fondecyt de Iniciación titulado «Protección de la función de la barrera epitelial intestinal frente a toxinas de Vibrio».

Algunos microbios en el intestino producen toxinas que pueden dañar los tejidos. Una de estas toxinas es la Zot, que es liberada por varias bacterias dañinas para los humanos. La Zot desencadena un proceso donde, a través de una proteína llamada PKCα, se desprenden ciertas proteínas de anclaje en las uniones estrechas del revestimiento intestinal, como la ZO-1, la ocludina, la claudina-1 y la miosina-1C. Esto hace que las uniones estrechas se abran y el intestino pierda su capacidad de actuar como barrera protectora.

En este marco, la doctora en Ciencias Biomédicas, busca investigar los beneficios y el mecanismo de acción de los ácidos grasos de cadena corta, producidos por la acción de la microbiota intestinal sobre la fibra dietética, en la protección de la barrera epitelial intestinal contra toxinas tipo Zot producidas por algunas cepas de Vibrio.

¿Cuáles son las etapas del proyecto de investigación?

En el primer año, nos proponemos determinar el efecto del butirato, que es uno de los ácidos grasos de cadena corta más estudiados, sobre la activación de receptores y su impacto en la protección de la barrera epitelial intestinal afectada por Zot.
En el segundo año, queremos explorar el mecanismo exacto detrás de la activación de los receptores por parte del butirato. Sabemos que los ácidos grasos de cadena corta tienen efectos beneficiosos y que este efecto está mediado por la activación de ciertos receptores. Sin embargo, queremos comprender en detalle cómo ocurre este proceso, especialmente en relación con el butirato ante la presencia de toxinas bacterianas.

Finalmente, en el tercer año, nuestro objetivo principal es determinar si la administración de una prodroga llamada tributirina (un triglicérido) puede evitar el daño causado por Zot en ratas. Una prodroga es un compuesto que, después de ciertas transformaciones en el organismo, se activa. En este caso, la tributirina es un precursor del butirato, y queremos investigar si su administración puede prevenir el daño causado por estas toxinas en el sistema intestinal de las ratas.

¿Podría explicar sobre las toxinas sobre la cual trabajará?

Es crucial definir qué tipo de toxina estamos considerando, ya que el término «toxinas» es bastante amplio. En este contexto, nos enfocaremos en una toxina específica denominada toxina Zot. Este tipo de toxinas es producido por varios patógenos intestinales, como Campylobacter y Vibrio, y se ha establecido su conexión con enfermedades inflamatorias del intestino, incluyendo la colitis causada por Campylobacter, y la enfermedad diarréica aguda asociada a la infección con Vibrio. En esta investigación usaremos como modelo la toxina Zot de Vibrio cholerae debido a que ha sido bien estudiado su mecanismo de acción.

Como se mencionó anteriormente, la función de la toxina Zot consiste en dañar el epitelio intestinal, que actúa como una barrera formada por células unidas, regulando el paso de sustancias a través del epitelio. Las toxinas alteran la estructura de las proteínas que unen las células epiteliales, provocando su apertura y deteriorando la función de barrera del epitelio. Como consecuencia, se pierde agua y se facilita el paso de productos bacterianos desde la luz intestinal hacia tejidos más profundos y, eventualmente, a la sangre, contribuyendo así a la diarrea y al proceso inflamatorio, respectivamente.

¿Cuál es la incidencia de los Vibrio en Chile?

En Chile la mayor incidencia de infecciones por Vibrio, recae sobre Vibrio parahaemolyticus. La infección causada por Vibrio parahaemolyticus se manifiesta como una diarrea aguda, comúnmente de tipo secretorio, con la posibilidad ocasional de presentar síntomas hemorrágicos. La infección se adquiere por el consumo de mariscos crudos o mal cocinados en los que pueden proliferar estos microorganismos, pudiendo transmitirse además por contaminación cruzada con alimentos que están listos para el consumo.

¿Existe información sobre la incidencia de personas afectadas por Vibrio parahaemolyticus y se han realizado investigaciones al respecto?

Cabe destacar que la cantidad de casos varía anualmente, observándose un aumento durante los meses de verano, debido a que la concentración bacteriana aumenta con la temperatura. También, pueden existir aumento de casos durante los meses de Semana Santa, en este caso asociado a otros factores como la pérdida de la cadena de frío, lo que facilita la proliferación de estos patógenos en los mariscos que se consumen.

¿Cuál piensa usted será el principal impacto social de los resultados que buscan alcanzar?

El impacto científico de este proyecto se centra en establecer la relación positiva ya conocida entre el consumo de alimentos ricos en fibras y la salud humana, así como la salud de la microbiota. Aunque ya se comprende la importancia de los ácidos grasos de cadena corta en la dieta y su relación con la microbiota intestinal, aún hay mucho por descubrir en este campo. Esta propuesta presenta un avance significativo al identificar los receptores de ácidos grasos como mediadores potencial de los efectos biológicos del butirato frente a toxinas bacterianas que afectan directamente a las uniones estrechas, utilizando Zot como modelo de toxina.

Además, este proyecto propone una aproximación preclínica para mitigar el daño intestinal causado por las infecciones por Vibrio que producen toxinas que impactan directamente sobre la barrera epitelial intestinal. En concreto, la administración de tributirina vía oral a ratas podría servir como un enfoque factible para preservar la integridad del epitelio y mitigar la virulencia de los patógenos humanos que afectan el tracto gastrointestinal.

¿Qué es lo que más te apasiona de investigar en estos temas?

Lo que más me apasiona de investigar en estos temas es la oportunidad de explorar la interconexión entre diferentes disciplinas científicas y descubrir cómo fenómenos en el ámbito microbiológico pueden influir en la fisiología humana. Mi interés se originó durante mi doctorado, donde me involucré en el estudio directo de la toxina Zot. Sin embargo, esa experiencia me llevó a desear ampliar mi perspectiva más allá de la microbiología, buscando establecer conexiones con la fisiología celular. Mi motivación radica en encontrar cómo esta toxina podría relacionarse con temas relevantes en la actualidad. Fue así como llegué a descubrir la importancia de los ácidos grasos de cadena corta y el impacto de la microbiota en la salud, áreas que han ganado prominencia en los últimos años.