Caminar, correr o descansar: qué ayuda más al intestino, según expertos de Harvard

El cuerpo humano alberga un segundo sistema nervioso, oculto en las paredes del intestino, que controla gran parte de la digestión de forma independiente del cerebro. Durante décadas, esta autonomía fascinó a la ciencia sin revelar del todo sus mecanismos. Ahora, un nuevo estudio identificó una pieza central en ese proceso: una proteína sensora de presión que regula el movimiento intestinal y la inflamación.

El trabajo, realizado por investigadores de Harvard Medical School y la Escuela de Medicina Icahn del Monte Sinaí, publicado en Cell, muestra que la proteína PIEZO1, detecta la presión en el colon y ajusta el movimiento intestinal; al tiempo que, además, responde a estímulos como el ejercicio físico y la inflamación. Según los experimentos, correr activa esta sustancia y acelera el tránsito intestinal, mientras que la inactividad reduce esta respuesta. Este hallazgo podría conducir a tratamientos dirigidos para enfermedades intestinales crónicas y trastornos del tránsito, como el estreñimiento y la diarrea.

Según explicaron los científicos, analizaron cómo distintas condiciones afectan la función de PIEZO1 y comprobaron que la actividad física genera un efecto directo sobre el intestino, acelerando su motilidad, en contraposición a lo que ocurre con la falta de movimiento. Los datos permiten comparar cómo distintas acciones cotidianas, como caminar, correr o permanecer en reposo, influyen de manera distinta sobre el funcionamiento intestinal. Entre las afecciones que podrían beneficiarse de este hallazgo se encuentra la enfermedad inflamatoria intestinal (EII), que incluye cuadros como la colitis ulcerosa y la enfermedad de Crohn.

“Con el tiempo, podríamos estimular PIEZO1 para acelerar la excreción, bloquearlo para tratar la diarrea o usarlo como un nuevo objetivo para tratar la inflamación intestinal en pacientes con EII”, explicó Ruaidhrí Jackson, inmunólogo del Instituto Blavatnik en Harvard. Este avance no solo abre una posible vía terapéutica, sino que fortalece una idea que crece entre los científicos. “Estos hallazgos demuestran cómo los sistemas nervioso e inmunitario interactúan en el intestino para mantener una función saludable y proteger el órgano de la inflamación”, agregó el además profesor asistente de inmunología y coautor principal del estudio.

La proteína PIEZO1: clave en el movimiento intestinal

Un reciente estudio realizado por investigadores de la Facultad de Medicina de Harvard identificó un mecanismo clave que regula el movimiento intestinal, conocido como peristalsis. Este proceso, que permite el tránsito de alimentos a través del colon, depende de una proteína sensora de presión llamada PIEZO1, cuyo descubrimiento fue galardonado con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 2021.

Según los hallazgos, PIEZO1 no solo responde a la presión mecánica, sino también al ejercicio y la inflamación, lo que abre nuevas posibilidades para tratar diversos trastornos intestinales. Asimismo, el estudio se centró en entender cómo las neuronas del sistema nervioso entérico, que se encuentran exclusivamente en el intestino, interactúan con las células musculares lisas para generar el movimiento peristáltico.

De acuerdo a los expertos de Harvard, aunque se sabía que estas neuronas liberan acetilcolina para estimular las contracciones musculares, el mecanismo exacto detrás de esta interacción seguía siendo un misterio.

Los investigadores analizaron la actividad genética en las neuronas intestinales de ratones y humanos, descubriendo que el gen Piezo1, responsable de producir la proteína PIEZO1, es altamente activo en las neuronas excitatorias del intestino, las cuales son las encargadas de liberar acetilcolina y desencadenar las contracciones musculares necesarias para el tránsito intestinal.

Para confirmar su hipótesis, modificaron genéticamente ratones para que las neuronas productoras de PIEZO1 brillaran en verde, lo que permitió observar la abundancia de esta proteína en dichas células.

En experimentos adicionales, los científicos sometieron tejido intestinal de ratones a diferentes niveles de presión. En roedores normales, el aumento de presión provocó contracciones intestinales, mientras que en aquellos modificados genéticamente para carecer de PIEZO1, estas contracciones no ocurrieron. Esto confirmó que esta proteína actúa como un sensor de presión que regula el movimiento intestinal.

Además, al activar las neuronas que expresaban PIEZO1 mediante luz, los ratones expulsaron desechos intestinales el doble de rápido que los normales, mientras que al desactivar estas neuronas, la digestión se ralentizó significativamente.

Según Jackson, ”con el tiempo, podríamos estimular PIEZO1 para acelerar la excreción, bloquearlo para tratar la diarrea o usarlo como un nuevo objetivo para tratar la inflamación intestinal en pacientes con EII”, siendo que este avance no solo amplía el conocimiento sobre la interacción entre los sistemas nervioso e inmunológico en el intestino, sino que también refuerza investigaciones previas que destacan su papel en otros órganos como el cerebro, los pulmones y la piel.

Ejercicio e inflamación: su impacto en la motilidad intestinal

El estudio también exploró cómo factores externos como el ejercicio y la inflamación afectan la función de PIEZO1 en el intestino. Según Jackson, “el ejercicio acelera la evacuación intestinal, un fenómeno que quienes practican este deporte suelen denominar ‘carreras de corredor’”. Para evaluar este comportamiento, los investigadores analizaron ratones con genes Piezo1 funcionales y ratones con este gen desactivado.

En los ratones normales, “correr en una cinta de correr aumentó el tránsito intestinal de desechos en ratones con genes Piezo1 funcionales. Estos ratones evacuaron tras tan solo 10 minutos de ejercicio”. Sin embargo, en los roedores con el gen Piezo1 desactivado, “este efecto no se observó”.

Esto sugiere que la proteína detecta el aumento de presión generado por el ejercicio y lo traduce en una mayor motilidad intestinal. Este hallazgo podría explicar por qué el ejercicio es recomendado para mejorar la salud digestiva.

Por otro lado, los investigadores analizaron el papel de PIEZO1 en la enfermedad inflamatoria intestinal (EII), una afección caracterizada por inflamación crónica del colon. En modelos murinos de EII (modelos experimentales que utilizan ratones), los roedores con PIEZO1 intacto mostraron un tránsito intestinal más rápido y una mejor protección de la capa de moco que recubre el colon, en comparación con los ratones sin esta proteína.

Según los investigadores, estos efectos se deben a la relación entre PIEZO1 y la acetilcolina, una sustancia química que no solo estimula el movimiento muscular, sino que también actúa como un agente antiinflamatorio. La inflamación inducida por la EII parece activar PIEZO1 para liberar acetilcolina, lo que reduce la inflamación y acelera el tránsito intestinal. Sin embargo, en ausencia de PIEZO1, esta respuesta no ocurre, lo que agrava los síntomas de la enfermedad.

Los expertos además destacaron que estos hallazgos podrían revolucionar el tratamiento de la EII. En lugar de suprimir proteínas inflamatorias, como hacen los medicamentos actuales, los futuros tratamientos podrían centrarse en modular la actividad de PIEZO1 para liberar acetilcolina y combatir la inflamación de manera más específica y segura.

Según Jackson, “este enfoque sería significativamente diferente a la forma en que actúan la mayoría de los medicamentos para la EII, que consiste en suprimir proteínas inflamatorias clave que pueden hacer que los pacientes sean vulnerables a las infecciones”.