sábado, 28 enero 2023

La cápsula que abre la caja negra de la microbiota intestinal

La información contenida en la microbiota intestinal está arrojando datos relevantes sobre diversas enfermedades humanas que trascienden al sistema digestivo. Por eso, la Universidad de Navarra contactó con la UPNA con el fin de poner en marcha Microliver, una iniciativa para crear un método que facilite la extracción de muestras del intestino de forma fácil y económica. Además, dicha técnica permite probar la efectividad de nuevos probióticos para tratar el hígado graso. El proyecto está coordinado por ADItech, agente coordinador del SINAI, y financiado por el Ejecutivo foral.

Irene Guerrero
Pamplona - 18 enero, 2023

Miguel Barajas (UPNA) y Fermín Milagro (Universidad de Navarra) investigan nuevas dianas terapéuticas para tratar el hígado graso. (Fotos: Ana Osés)

Las cajas negras constituyeron una auténtica revolución en la industria aeronáutica. Fabricadas con materiales muy resistentes, registran constantemente datos relacionados con el avión como los parámetros de su motor, la situación del vuelo o las conversaciones entre los pilotos, por lo que permiten obtener una información muy valiosa a la hora de esclarecer las causas de un posible accidente. De ahí que este invento haya sido la piedra angular para desarrollar nuevos sistemas de seguridad que responden a problemas concretos.

De la misma forma, la información contenida en la microbiota intestinal va adquiriendo una creciente importancia en el estudio de varias enfermedades que trascienden al sistema digestivo. De hecho, varios estudios ya relacionan el estado de la flora intestinal con la ansiedad y la depresión, enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer o autoinmunes como la enfermedad de Crohn.

“Pero, hasta ahora, solo sabemos cómo es la microbiota cuando tomamos una muestra del final del tracto, es decir, de las heces. Es muy difícil determinar en qué punto del intestino está el problema en cada una de estas afecciones y, en la actualidad, no existe una técnica no invasiva que facilite ver lo que pasa en una zona concreta del tracto gastrointestinal”, explica Fermín Milagro, investigador de la Universidad de Navarra en el Centro de Investigación Nutricional (CIN).

Quienes deseen conocer más a fondo el proyecto pueden hacerlo a través de este enlace

Por eso, su equipo se propuso crear un método que permitiese “acceder a la caja negra” del intestino. Un proyecto en el que contó con el apoyo de un grupo de investigación del Departamento de Ciencias de la Salud perteneciente a la Universidad Pública de Navarra (UPNA) y liderado por la investigadora Raquel Urtasun.

“Con la creación de una herramienta de este tipo, vimos la oportunidad de analizar el efecto de ciertos probióticos para tratar enfermedades muy relacionadas a un desequilibrio en la microbiota intestinal. Este es el caso del hígado graso. Porque, a pesar de que intuimos que son útiles, necesitamos aportar evidencia científica para cuantificar el aporte de estos organismos a la salud”, incide Miguel Barajas, investigador de la UPNA en este departamento.

Así nació Microliver, una iniciativa que persigue un doble objetivo. Por un lado, diseñar un dispositivo biomédico tipo cápsula que permita la recogida de muestra intestinal en diferentes zonas del sistema digestivo. Por otra parte, desarrollar nuevas terapias para el hígado graso mediante la administración de probióticos encapsulados. El proyecto está coordinado por ADItech, a su vez agente coordinador del Sistema Navarro de I+D+i (SINAI), y financiado por el Ejecutivo foral en la convocatoria de ayudas a centros tecnológicos y organismos de investigación para la realización de proyectos de I+D colaborativos.

NUEVOS DESARROLLOS

La estructura de la iniciativa tiene varias labores independientes que se unen en una causa común. En primer lugar, un equipo especializado en ingeniería biomédica ideó, fabricó y realizó pruebas in vitro de la cápsula. “La idea es que se abra en la zona del tracto intestinal que nos interesa, recoja la muestra y se cierre hasta ser expulsada. Para hacerlo, tiene que responder a una serie de estímulos bastante precisos de pH, tiempo o movimientos gastrointestinales. Unas pautas que hemos proporcionado los que más sabemos de fisiología desde la Universidad de Navarra y la UPNA”, apunta Milagro. 

La cápsula fue ideada para ser inocua y económica de cara a su industrialización.

Así mismo, resultaba importante que el material utilizado fuese “inocuo”, por si falla su funcionamiento y se abre en una zona distinta a la prevista, y “económicamente viable” con vistas a ser industrializado. De esta forma, las cápsulas de prueba fabricadas por el equipo de ingeniería pasaron a manos del grupo de la Facultad de Farmacia y Nutrición, quienes se encuentran probándolas en cerdos, el modelo experimental previo a las pruebas en humanos. 

En paralelo, el personal investigador de la UPNA decidió profundizar en el uso del lactobacillus plantarum como probiótico, un microorganismo “muy común” en los alimentos naturales fermentados y “que resulta fácil de producir en concentraciones elevadas”. Una labor en la que recibieron el apoyo constante de un grupo de investigación de la Universidad de Navarra especializado en encapsulación. De hecho, parte del trabajo realizado sobre este probiótico dentro del proyecto ya se ha publicado en Nutrients, una revista “de alto impacto” en la comunidad científica internacional.

“Queríamos que el material que envolviese al probiótico fuese óptimo para que llegase la mayor cantidad posible a la zona del intestino que queríamos tratar. Primero probamos el probiótico en ratones y observamos que tiene un efecto muy positivo a la hora de reducir y prevenir la acumulación de grasa en el hígado. Además, hemos logrado que la encapsulación lleve prácticamente el 100 % del probiótico a la zona que nos interesa”, apunta Barajas. Ahora, como sucede con las cápsulas, los probióticos están probándose en cerdos.

EL FUTURO

A lo largo de estas fases, el equipo liderado por Milagro se ha dedicado a caracterizar la microbiota de los modelos en que se aplicó el lactobacillus plantarum, usando técnicas de secuenciación genómica. “Los probióticos provocan efectos inmediatos, pero su administración también modifica el funcionamiento de esa microbiota intestinal, que adquiere un equilibrio más saludable”, señala el investigador de la Universidad de Navarra. De ahí que este análisis puede “dar pistas sobre nuevos microorganismos que acompañan el efecto del probiótico y que pueden ser, a su vez, futuros probióticos”.

Microliver profundiza en el uso del ‘lactobacillus plantarum’ como probiótico para tratar el hígado graso.

Los investigadores de Microliver esperan continuar su trabajo en futuros proyectos de investigación, que incluyan pruebas clínicas tanto del dispositivo como de este y otros probióticos. De hecho, ya han constatado “el interés de algunas empresas dispuestas apostar por llevar ambos desarrollos al mercado”.

“Cuando hablamos con médicos de varias especialidades, todos están encantados de tener una herramienta como la cápsula porque creen que es algo que puede darles luz sobre lo que está pasando con distintas enfermedades metabólicas, neurológicas, alergias, intolerancias, autoinmunes, endocrinas… Nuestro sueño es que exista en los historiales médicos una caseta que se titule ‘Estado de la microbiota’ y que arroje luz sobre lo que está ocurriendo en la flora intestinal durante cada una de estas enfermedades para idear nuevas terapias disruptivas”, concluye Milagro.

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