La enfermedad inflamatoria intestinal daña el revestimiento que separa el contenido del intestino del resto del organismo. Calmar la inflamación es solo una parte del reto terapéutico: esa barrera protectora también necesita repararse.
Un equipo ha modificado una bacteria probiótica para que use las señales químicas de la inflamación y active la producción de una proteína que favorece la reparación intestinal. Administradas por vía oral a ratones con colitis inducida químicamente, las bacterias redujeron el daño tisular y favorecieron la recuperación de la mucosa. Yu Zhao, de la Universidad de Hunan (China), y sus colegas lo describen en Cell Reports. Puedes leer también sobre otras bacterias modificadas genéticamente contra el Crohn y la colitis.
El equipo partió de Escherichia coli Nissle 1917, una cepa usada como probiótico, y le añadió un interruptor genético sensible a las especies reactivas de oxígeno, sustancias que se acumulan en el tejido intestinal inflamado. Para comprobar que detectaba la inflamación, conectaron el interruptor a una enzima que emite luz. Tras recibir las bacterias por vía oral, las heces de los ratones mostraron señales luminosas más intensas a medida que avanzaba la inflamación.
La señal se asoció con la gravedad del daño tisular y no solo con el número de bacterias, lo que sugiere que los microbios podían informar de los cambios en el intestino. También mezclaron las bacterias con muestras de heces de ocho personas con enfermedad inflamatoria intestinal y ocho voluntarios sanos: tras seis horas, las del grupo con la enfermedad produjeron señales más fuertes.
Los investigadores eligieron la interleucina-22 (IL-22), una proteína que estimula la regeneración de las células del revestimiento intestinal, en una forma modificada llamada IL-22-Fc, diseñada para durar más en el organismo.
Primero probaron bacterias que producían la proteína de forma continua. En varios modelos de colitis en ratones, redujeron el daño intestinal frente a bacterias de control sin las instrucciones terapéuticas. Con un trazador fluorescente comprobaron que los ratones tratados tenían menos trazador en sangre, es decir, un intestino menos permeable. El tratamiento no mejoró la curación en ratones sin el receptor de la IL-22, lo que apoya que la proteína actúa por la vía de reparación prevista. Esta versión también redujo el daño en crías de cerdo con colitis, aunque con solo tres animales por grupo.
Después conectaron la producción de IL-22-Fc al sensor de inflamación. En otro experimento con ratones, el tratamiento oral redujo la lesión tisular y aumentó marcadores de crecimiento celular y reparación de la barrera. Los autores lo describen como una «producción localizada y a demanda de IL-22-Fc»: las bacterias responden a una señal química dentro del intestino en lugar de producir la proteína según un calendario.
Aún no se sabe si este tipo de control puede dar lugar a un tratamiento seguro y eficaz en personas, y el pequeño experimento con heces no demuestra una prueba diagnóstica clínica. El próximo reto es determinar si las bacterias pueden suministrar suficiente proteína reparadora, en los lugares adecuados y durante el tiempo necesario para ayudar a curar un intestino humano.
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