16 de Enero 2023

Nuevo Estudio con Acrodisc Demuestra que la Microbiota Intestinal Hace más Eficaz la Quimioterapia.

El cáncer colorrectal (CCR) es el tercer cáncer que causa más muertes en todo el mundo. Factores como un estilo de vida sedentario, una dieta rica en alimentos procesados y grasas, junto a niveles crecientes de obesidad, aumentan el riesgo de padecerlo. Un obstáculo crítico para su tratamiento es la recurrencia de la enfermedad tras el mismo.

Estos tumores recurrentes suelen mostrar una mayor resistencia a los fármacos quimioterápicos, provocando muchas veces la muerte del paciente. Dichos fármacos tienen toxicidad y efectos secundarios que empeoran a medida que se aumenta la dosis para combatir el CCR quimiosensible recurrente, lo que empeora la calidad de vida del paciente hasta que el tratamiento posterior ya no es viable, sustituyéndose por cuidados paliativos.

Hay una clara necesidad de tratamientos que aumenten la sensibilidad de las células tumorales a los fármacos para reducir las dosis, minimizar los efectos secundarios y posibilitar la continuación de una terapia eficaz.

Tratamiento del CCR

El fármaco quimioterápico de primera línea más utilizado en el tratamiento del CCR es el 5-fluorouracilo (5-FU); sin embargo, con el tiempo, los tumores recurrentes de CCR desarrollan resistencia y sus células presentan un fenotipo agresivo con mayor invasión celular y metástasis.

El papel del butirato en el CCR

El butirato es un ácido graso derivado de la fibra alimentaria por fermentación bacteriana en el colon y es un importante mediador de su homeostasis celular. Las células epiteliales del colon lo absorben eficazmente, y constituye la principal fuente de energía para las células del colon. Además, el butirato es perjudicial para las células cancerosas debido al efecto Warburg, un fenómeno en el que estas células sólo pueden obtener energía de azúcares simples a través de la fermentación.

La incapacidad de utilizar el butirato provoca su acumulación en el interior de las células del CCR, donde inhibe a la histona desacetilasa y suprime la proliferación de las células del CCR, favoreciendo la apoptosis.

La microbiota intestinal destruye las células cancerosas

La microbiota intestinal proporciona un efecto terapéutico beneficioso al dirigirse contra las células cancerosas a través de varias vías anticancerígenas. Entre estas bacterias beneficiosas, se ha demostrado que el Lactobacillus plantarum contribuye significativamente a la salud de su huésped humano y estudios anteriores han confirmado su eficacia en el tratamiento del CCR.

En un estudio reciente, Kim et al. demostraron el papel y el modo de acción de las bacterias intestinales beneficiosas L. plantarum en el aumento de la sensibilidad a la quimioterapia de las células de CCR resistentes al 5-FU, así como en la reducción de la proliferación y la inducción de la apoptosis en las células cancerosas.

Los autores demostraron que la adquisición de resistencia al butirato en una cepa común de células de CCR resistentes al 5-FU (HCT116/5FU) estaba correlacionada con la inhibición de la expresión y la función del gen SMCT1, que codifica una proteína transportadora utilizada para transferir butirato a través de la membrana celular y al interior de las células epiteliales colónicas.

Es este gen el que se silen cia en las células de CCR insensibles al butirato; estudios publicados anteriormente muestran una correlación positiva entre los niveles de expresión de SMCT1 en las células de CCR con la remisión y la supervivencia de los pacientes.

Solución con Filtros de Jeringa       

Los autores utilizaron células cultivadas de L. plantarum para generar un sobrenadante libre de células que pudiera utilizarse en experimentos con células HCT116/5FU cultivadas para determinar los niveles de apoptosis y la actividad celular en una serie de condiciones diferentes, incluido el tratamiento con butirato y fármacos quimioterapéuticos. La capacidad de producir un sobrenadante consistente de L.

plantarum que pueda utilizarse en los experimentos es fundamental para el éxito de los mismos. Se prepararon cultivos de L. plantarum y se tomaron muestras correspondientes a distintos puntos de la fase de crecimiento de la bacteria. Se analizaron las concentraciones de las muestras y se centrifugaron y filtraron listas para su uso.

Los autores seleccionaron filtros de jeringa Acrodisc de 0,2 mm para el paso crítico de filtración, estos filtros están diseñados para la filtración de muestras de hasta 10 mL con un área efectiva de filtración de 1,0 cm2 proporcionando altas velocidades de flujo y resistencia a la obstrucción del filtro por partículas en suspensión.

Los filtros también son compatibles con la HPLC, con bajos niveles certificados de extraíbles que garantizan que el sobrenadante libre de células final sea utilizable para la HPLC posterior que formó parte del protocolo experimental.

Utilizando este sobrenadante libre de células de alta pureza, los autores pudieron demostrar que L. plantarum era capaz de restaurar la expresión funcional de SMCT1 en las células HCT116/5FU, con el consiguiente efecto antiproliferativo inducido por el butirato y la apoptosis.

Este trabajo apoya aún más el potencial de aprovechar la microbiota de los pacientes con cáncer como un quimiosensibilizador potencial para hacer frente a la resistencia del CCR a 5-FU y butirato en pacientes. Un importante paso para comprender y abordar el obstáculo crítico de la recurrencia tras el tratamiento en pacientes con CCR.

Fuentes:

Kim, H. J., An, J., & Ha, E. M. (2022). Lactobacillus plantarum-derived metabolites sensitize the tumor-suppressive effects of butyrate by regulating the functional expression of SMCT1 in 5-FU-resistant colorectal cancer cells. Journal of microbiology (Seoul, Korea), 60(1), 100–117.

Pall Corporation. (2022). A new study shows how gut microbiota increases the sensitivity of colorectal cancer cells to chemotherapy. Reducing cancer proliferation and promoting cell death. Pall Laboratory. USA.