Radiación, ayuno prepara la microbiota para la recuperación intestinal

Estos hallazgos respaldan una posible nueva estrategia para reducir los efectos secundarios nocivos de la radioterapia en pacientes con cáncer, lo que podría permitir a los médicos ofrecer un tratamiento más seguro y eficaz.

El estudio, publicado en  Proceedings of the National Academy of Sciences, fue codirigido por Helen Piwnica-Worms, profesora de  Oncología Radioterápica Experimental, y Kunal Rai, profesor de Medicina Genómica.

“El ayuno ayuda a preparar las células intestinales para que respondan de forma más rápida y eficaz tras una lesión, casi como si se entrenaran con un plan de preparación para emergencias”, explicó Piwnica-Worms.

“Este estudio ayuda a explicar cómo se organiza ese plan e identifica una bacteria clave implicada en la coordinación de la respuesta”, añadió.

¿Por qué el daño por radiación representa un problema para los pacientes con cáncer?

La radioterapia  es un tratamiento común para los cánceres abdominales, incluidos  los de páncreas ,  colon y recto, y los ginecológicos . Sin embargo, el intestino delgado es muy sensible a la radiación, y el daño a su revestimiento puede causar náuseas, diarrea, infección y, en casos graves, complicaciones potencialmente mortales. Estos efectos secundarios suelen limitar la cantidad de radiación que se puede administrar de forma segura.

Estudios preclínicos previos del Laboratorio Piwnica-Worms  demostraron que el ayuno antes del tratamiento mejoraba la recuperación intestinal después de la radiación, pero los mecanismos biológicos que explican este efecto no se comprendían del todo.

¿Cómo prepara el ayuno el intestino para regenerarse?

El ayuno de 24 horas aumentó los niveles de una bacteria beneficiosa llamada Akkermansia muciniphila, o AKK, en el intestino delgado. La AKK produce una pequeña molécula llamada propionato, que, junto con otros cambios metabólicos provocados por el ayuno, añade pequeñas marcas químicas a las proteínas llamadas histonas —que envuelven el ADN— dentro de las células intestinales. Estas marcas de histonas modifican la forma en que se leen los genes sin alterar el código genético en sí.

Las etiquetas químicas actúan como un sistema de alerta temprana, desenrollando el ADN de las histonas para permitir la expresión génica en un grupo de células intestinales que se acumulan durante el ayuno.

Estas células portan programas genéticos asociados a la regeneración, como si se les precargaran instrucciones para una reparación rápida. Tras el tratamiento con radiación, estas células proliferaron y contribuyeron a la regeneración del revestimiento intestinal.

Es importante destacar que los investigadores descubrieron que los beneficios del ayuno se perdían al eliminar selectivamente la AKK, lo que confirma su papel esencial en el proceso de regeneración. La respuesta regenerativa solo se recuperó al reintroducir la AKK junto con el ayuno, lo que sugiere que ambos componentes son necesarios para producir dicha respuesta. 

Los hallazgos sugieren que el ayuno modifica el estado biológico de las células intestinales antes del tratamiento, lo que permite una recuperación más rápida y eficaz una vez que se produce el daño. Esta vía recientemente identificada que conecta la dieta, la microbiota intestinal y la regeneración tisular podría ayudar a explicar cómo el cuerpo coordina la recuperación tras una lesión y podría ofrecer nuevas oportunidades para apoyar a los pacientes sometidos a radioterapia.

¿Qué sigue para esta investigación?

Futuras investigaciones podrán determinar si esta vía regenerativa podría utilizarse para favorecer la recuperación de otros tejidos sanos afectados por el tratamiento oncológico. Si los resultados son consistentes, este enfoque podría evaluarse en ensayos clínicos con pacientes sometidos a radioterapia abdominal.

Los investigadores también están interesados ​​en saber si la misma estrategia podría beneficiar a otros tejidos de rápida división, como la médula ósea, frente al daño causado por el tratamiento.

Estos hallazgos sugieren nuevas estrategias que podrían no requerir que los pacientes ayunen antes del tratamiento, como las terapias microbianas o los enfoques basados ​​en metabolitos.

«El ayuno no siempre es práctico para los pacientes con cáncer, y este trabajo respalda otras posibles maneras de mejorar la recuperación después del tratamiento», dijo Rai.

“Ya sea mediante intervenciones dietéticas, microbios específicos o sus metabolitos, el objetivo es ayudar a reparar el tejido sano de manera más eficaz mientras los pacientes reciben las terapias contra el cáncer que necesitan”, añadió.