Los bebés que reciben antibióticos en los primeros meses de sus vidas más tarde tienen un mayor riesgo de asma alérgica cuando era niño. El inmunólogo Olaf Perdijk de la Universidad de Utrecht descubrió por qué.
Según los estudios con grandes grupos de personas, los científicos han sido sospechosos durante algún tiempo que el uso de antibióticos y el asma tienen algo que ver entre sí, pero Perdijk fue el primero en exponer con los estudios de ratones en el mundo lo que realmente sucede en el cuerpo: un interacción compleja entre los intestinos y los pulmones. Una sustancia hecha por bacterias en los intestinos también ofrece protección en los pulmones, pero desaparece casi por completo del cuerpo debido al uso de antibióticos.
La buena noticia, dice Perdijk, es que la sustancia en cuestión, un antioxidante, ocurre naturalmente en el cuerpo y ya está incorporada en suplementos nutricionales. “En el futuro también podemos agregarlo directamente al antibiótico, para proteger contra el asma alérgica”.
La búsqueda de Perdijk comenzó en 2014, cuando hizo su investigación de doctorado en la Universidad de Wageningen sobre la influencia de los alimentos en el sistema inmunitario. Le fascinaron el hecho de que los niños pequeños que crecen en una granja tienen un menor riesgo de Alergias, asma e infecciones de las vías respiratorias. Uno de esos factores agrícolas protectores parece ser beber leche de vaca cruda, lo que puede darle un impulso al sistema inmunitario.
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¿Cómo puede la nutrición tener un efecto favorable en las vías respiratorias? Llegó a la conclusión de que los intestinos y los pulmones se comunican entre sí: las sustancias que surgen en los intestinos pueden “viajar” a los pulmones para proteger ese órgano contra los patógenos. Todavía no continuó los detalles de ese mecanismo.
Con su investigación postdoctoral en la Universidad de Monash en Melbourne, Australia, Perdijk fue un paso más allá. Sabiendo que los intestinos y los pulmones pueden estar conectados entre sí, se preguntó si podía averiguar cuál sería la influencia del uso de antibióticos en eso. Después de todo, los antibióticos tienen un impacto significativo en la composición de las bacterias intestinales: los medicamentos tienen la intención de matar bacterias patógenas o inhibir su crecimiento, pero también incluyen bacterias ‘sanas’.
“Los investigadores que previamente buscaron una explicación para el desarrollo del asma después del uso de antibióticos estuvieron en el camino equivocado durante años”, dice Perdijk. “Yo también”.
Estudios anteriores a menudo suponen que las bacterias intestinales influyen en nuestro sistema inmunitario, explica: las bacterias malas nos enferman y las bacterias buenas pueden fortalecer nuestro sistema inmunitario. “Por lo tanto, parecía lógico, después de la administración de antibióticos a nuestros ratones de degustación, estudiar qué cambios en su sistema inmunitario”.
Perdijk y sus colegas vieron pequeños cambios temporales en el sistema inmune en los ratones después de administrar los antibióticos, pero eso pronto se recuperó a la situación ‘normal’. Por lo tanto, esa no podría ser la causa del asma alérgica que se desarrolla a una edad posterior. Después de todo, esto requiere un cambio estructural, o al menos a largo plazo, porque los ataques de asma surgen en los niños solo años después de que obtienen antibióticos.
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Florece de bacterias intestinales con antibióticos a largo plazo
Por ejemplo, Perdijk peló una declaración tras otra. Encontró todo tipo de efectos a corto plazo de los antibióticos, pero siempre se recuperó después de un corto tiempo para un equilibrio saludable. “Entonces decidimos abordarlo de manera diferente: comenzamos a investigar metabolitos en el torrente sanguíneo, buscando anormalidades”.
Perdijk comparó la sangre de los ratones con y sin cura antibiótica y vio que una sustancia estaba casi ausente en los ratones que habían recibido antibióticos: IPA, ácido propiónico de 3 indolones. IPA es un antioxidante hecho por bacterias intestinales. Hasta ahora, solo se sabe una bacteria que se puede hacer. Esta bacteria en forma de varilla, Clostridium sporogenesIPA hace el avance del triptófano de aminoácidos más grande. Pero Perdijk descubrió que probablemente más bacterias pueden hacer el material. IPA ya era sabido que tiene todo tipo de funciones protectoras, como contra la diabetes tipo 2 y el Alzheimer.
Comenzamos a examinar todo el torrente sanguíneo, buscando anormalidades
“Descubrimos que IPA también está presente en los pulmones. Más específicamente: en las células que cubren las vías respiratorias en el interior, las células epiteliales. Allí, la sustancia parece tener un efecto protector importante. Con un bajo contenido de IPA en la sangre de los ratones, Perdijk vio que las células pulmonares comenzaron a comportarse de manera diferente durante mucho tiempo. Las fábricas de energía en esas células, las mitocondrias, fueron dañadas permanentemente y produjeron más, llamados ‘superóxidos’ de lo normal. Los superóxidos a su vez dañan la celda desde el interior.
“Todas esas formas de daño celular son permanentes y hacen que los pulmones sean vulnerables a las sustancias que pueden provocar una acción alérgica de asma”, dice Perdijk. Probó su hipótesis goteando gotas con extracto de polvo de polvo de la casa en la nariz de sus ratones degustados después de haber tenido antibióticos. Y de hecho: esos ratones reaccionaron alérgico.
En sus estudios de ratones, Perdijk vio el mismo efecto de edad que ya se observó en las personas en los estudios de observación: cuanto más jóvenes eran los animales que recibieron una cura antibiótica, mayores son las posibilidades de que desarrollaran quejas asmaciales más adelante en la vida. “Sabemos que las células largas aún se duplican en la vida y, por lo tanto, probablemente muy sensibles a la ausencia de IPA”, dice Perdijk. “Eso explicaría por qué el uso de antibióticos luego conduce a problemas pulmonares a una edad temprana”.
Natural y no tóxico
IPA es una sustancia natural no tóxica que se puede hacer a escala industrial. “Por lo tanto, podríamos agregarlo a los antibióticos”, dice Perdijk. “Por ejemplo, puede proteger las células pulmonares preventivamente contra el daño celular causado por el fármaco al afectar las bacterias productoras de IPA en los intestinos.
El estudio de Perdijk marca un nuevo paso importante en la investigación sobre el dominio popular del microbioma. Se están asociando más y más enfermedades con la composición de las bacterias intestinales, pero a menudo no está claro cómo. “Somos uno de los primeros en vincular un metabolito específico con una respuesta inmune en otro lugar del cuerpo”, dice Perdijk, quien quiere explorar más a fondo ese mecanismo en la Universidad de Utrecht en las vías respiratorias y el cerebro. Espera descubrir más metabolitos, productos metabólicos, con un efecto saludable o protector que puede usarse en tratamientos, al igual que IPA.
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