Mecanismo de neuroprotección de Lacticaseibacillus rhamnosus HA-114. Los modelos de ALS han deteriorado el transporte de carnitina, un mecanismo para transportar ácidos grasos de cadena larga a través de la membrana mitocondrial para la producción de energía a través de la β-oxidación. Se cree que los ácidos grasos, suministrados por las bacterias probióticas, ingresan a las mitocondrias independientemente del transbordador de carnitina para participar en algunas rondas de β-oxidación que ayudan a estabilizar el metabolismo energético, lo que resulta en una disminución de la neurodegeneración y una mejor homeostasis de los lípidos. Creado con BioRender.com. Crédito: Biología de las Comunicaciones (2022). DOI: 10.1038/s42003-022-04295-8
Una bacteria probiótica llamada Lacticaseibacillus rhamnosus HA-114 previene la neurodegeneración en el gusano C. elegans, un modelo animal utilizado para estudiar la esclerosis lateral amiotrófica (ELA).
Ese es el hallazgo de un nuevo estudio en el Centro de Investigación CHUM de Canadá (CRCHUM) dirigido por el profesor de neurociencia de la Universidad de Montreal Alex Parker y publicado en la revista Biología de las Comunicaciones.
Él y su equipo sugieren que la interrupción del metabolismo de los lípidos contribuye a esta degeneración cerebral y muestran que la neuroprotección proporcionada por HA-114, un probiótico no comercial, es única en comparación con otras cepas de la misma familia bacteriana probada.
«Cuando lo agregamos a la dieta de nuestro modelo animal, notamos que suprime la progresión de la degeneración de las neuronas motoras», dijo Parker, autor principal del estudio. “La particularidad del HA-114 reside en su contenido en ácidos grasos”.
Al permitir la transmisión de señales a los músculos para que se contraigan, las neuronas motoras, que son células nerviosas, nos permiten mover nuestro cuerpo a voluntad.
Las personas con ELA ven un deterioro gradual de sus neuronas motoras. Esto les hace perder su capacidad muscular, hasta el punto de parálisis total, con una expectativa de vida promedio de solo 3 a 5 años después del diagnóstico.
Casi 3000 personas en Canadá tienen ELA.
«Investigaciones recientes han demostrado que la interrupción de la microbiota intestinal probablemente esté involucrada en el inicio y la progresión de muchas enfermedades neurodegenerativas incurables, incluida la ELA», explicó Parker.
La identificación de cepas bacterianas neuroprotectoras podría servir de base para nuevas terapias.
Cuestión de dieta
El centro de este proyecto científico es Audrey Labarre, la primera autora del estudio, una becaria postdoctoral que trabaja arduamente para avanzar en la investigación sobre la ELA centrándose en la degeneración de las neuronas motoras en los gusanos C. elegans.
Estos nematodos, que miden solo un milímetro de largo y comparten el 60 % de su composición genética con los humanos, se modificaron genéticamente con genes asociados con la ELA para los fines de la investigación del CRCHUM.
Para estudiar los efectos neuroprotectores de un suplemento dietético a base de probióticos en este modelo animal, Labarre probó un total de 13 cepas bacterianas diferentes y tres combinaciones de cepas.
HA-114 se destacó del paquete. La acción del probiótico ayudó a reducir los trastornos motores en modelos con ELA y también la enfermedad de Huntington, otra enfermedad neurodegenerativa.
Dos genes en juego
Basándose en los datos del estudio genético, el perfil genómico, el análisis de comportamiento y las imágenes de microscopía, el equipo científico identificó dos genes, acdh-1 y acs-20, que juegan un papel clave en este mecanismo neuroprotector.
Pudieron realizar este minucioso trabajo gracias a las colaboraciones con Martine Tétreault, investigadora del CRCHUM, y Matthieu Ruiz, investigador del Centro de Investigación del Instituto del Corazón de Montreal.
Ambos genes, que existen en formas equivalentes en los seres humanos, están involucrados en el metabolismo de los lípidos y la beta-oxidación, un proceso a través del cual los ácidos grasos se descomponen en energía en las mitocondrias, las verdaderas centrales eléctricas celulares.
«Creemos que los ácidos grasos suministrados por HA-114 ingresan a la mitocondria a través de una vía independiente no tradicional», dijo Parker. Al hacerlo, restablecen el equilibrio del metabolismo energético deteriorado en la ELA y conducen a una disminución de la neurodegeneración».
El equipo de la investigadora ahora está realizando estudios similares en un modelo animal más complejo que el gusano C. elegans: el ratón.
Luego validarán en un entorno clínico si HA-114 podría ser un complemento terapéutico para los tratamientos actuales de ELA. La ventaja es que los probióticos, a diferencia de los medicamentos, producen pocos efectos secundarios, dicen.
Con este fin, se realizará un estudio clínico en todo Canadá con sede en CRCHUM y dirigido por la directora de la clínica ALS, la Dra. Geneviève Matte, con 100 sujetos, a partir de la primavera de 2023.
Audrey Labarre et al, Los ácidos grasos derivados del probiótico Lacticaseibacillus rhamnosus HA-114 suprimen la neurodegeneración dependiente de la edad. Biología de las Comunicaciones (2022). DOI: 10.1038/s42003-022-04295-8
Proporcionado por el Centro de Investigación del Hospital de la Universidad de Montreal
Citación: Se encontró un probiótico protector para la ELA (20 de diciembre de 2022) recuperado el 20 de diciembre de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-12-probiotic-als.html
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