Una molécula de la microbiota intestinal alarga la vida de ratones con enfermedades mitocondriales, según estudio

El vínculo entre el funcionamiento mitocondrial y el equilibrio de la microbiota intestinal plantea nuevas posibilidades terapéuticas para enfermedades raras que no cuentan con tratamientos efectivos. De acuerdo con la publicación de Nature Communications, una investigación liderada por el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBM, CSIC-UAM) mostró que al restablecer los niveles de butirato—a través de intervenciones sobre la microbiota—se logra prolongar la vida, mejorar la salud y estabilizar parámetros energéticos en ratones con patologías mitocondriales.

Según indicó el medio, las enfermedades mitocondriales tienen origen en mutaciones genéticas que impiden el funcionamiento adecuado de las mitocondrias. Estas estructuras celulares resultan esenciales en la generación de energía, por lo que las alteraciones derivadas afectan órganos con grandes demandas energéticas, como el corazón, el cerebro y los músculos. Las consecuencias clínicas abarcan desde fatiga persistente hasta envejecimiento precoz y debilidad muscular.

Tal como detalló Nature Communications, el equipo del CBM descubrió que una deficiencia en el funcionamiento mitocondrial debilita la barrera intestinal y, a su vez, altera la composición de la microbiota. Como explicó María Mittelbrunn, responsable del estudio en el CBM, esta alteración conduce a un desequilibrio microbiano, caracterizado por la disminución de bacterias benéficas. Dicha situación compromete la protección que ofrece la microbiota y facilita que bacterias o sustancias nocivas penetren en el torrente sanguíneo.

Según informó el CBM, este fenómeno de disfunción simultánea de diferentes sistemas y órganos, conocido como multimorbilidad, tiene relación directa con el deterioro de la microbiota. El equipo modeló experimentalmente la enfermedad en ratones con alteraciones mitocondriales, quienes presentaron un desequilibrio en la microbiota y una reducción significativa en la producción de butirato.

El butirato, resaltó el estudio y mencionó Nature Communications, interviene en los procesos energéticos, inmunológicos e intestinales. Identificada su deficiencia, los investigadores evaluaron métodos para restablecer este metabolito clave. Primero, trasplantaron microbiota intestinal saludable en ratones afectados. La intervención restauró los niveles de butirato y prolongó notablemente la supervivencia de los animales, según confirmó Manuel Montero Gómez de las Heras, investigador del CBM y autor del estudio.

El siguiente paso consistió en administrar tributirina en la dieta—a modo de precursor que el organismo transforma en butirato. Al implementar este tratamiento, los ratones conservaron peso, mejoraron su fuerza muscular, su función renal y aumentaron su esperanza de vida. A estos resultados se suma la constatación de que el butirato produce modificaciones en las células intestinales, reforzando la integridad de la barrera epitelial y disminuyendo el daño celular causado por el estrés oxidativo.

Según publicó Nature Communications, el estudio confirma la estrecha relación entre mitocondrias y microbiota intestinal en la génesis de enfermedades vinculadas con la disfunción mitocondrial. Los responsables del trabajo en el CBM puntualizaron que la recuperación de moléculas útiles producidas por la microbiota—como el butirato—podría ser clave para desarrollar alternativas terapéuticas antes inexistentes para tratar alteraciones energéticas y sus múltiples consecuencias.

La investigación contó con la colaboración de la Universidad de Michigan en Estados Unidos, el Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación (CIAL, CSIC-UAM) y el Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares. Según reportó Nature Communications, la financiación incluyó aportes del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, y fondos europeos canalizados a través del Consejo Europeo de Investigación.