Inesperado vínculo: confirman una nueva causa de la aterosclerosis que podría revolucionar el diagnóstico y tratamiento
Los investigadores descubrieron que las bacterias intestinales producen una molécula que no solo induce, sino que provoca la patología
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MADRID.– Un equipo de científicos españoles hizo un llamativo anuncio hace 15 años: buscaban miles de voluntarios entre los trabajadores del Banco Santander en Madrid para estudiarlos a fondo durante décadas, con el fin de entender el nacimiento de las enfermedades cardiovasculares en las personas sanas. Los resultados son todavía más sorprendentes. Los investigadores descubrieron que las bacterias del intestino producen una molécula que no solo induce, sino que causa la aterosclerosis, la acumulación de grasas y colesterol en las arterias que puede provocar infartos e ictus. Este inesperado vínculo entre los microbios y las enfermedades cardiovasculares ―primera causa de muerte en la humanidad― es un cambio de paradigma. El trabajo se publica este miércoles en la revista Nature, vitrina de la mejor ciencia mundial.
El estudio en profundidad de los empleados del Santander, con máquinas de imagen médica avanzada, reveló muy pronto otro dato impactante. La aterosclerosis era omnipresente. Los voluntarios eran personas aparentemente sanas, de entre 40 y 55 años, pero el 63% de los participantes tenía signos de la enfermedad. Los nuevos resultados muestran que algunas bacterias del intestino, en determinados estados, producen propionato de imidazol, una molécula sencilla, con seis átomos de carbono, ocho de hidrógeno, dos de nitrógeno y dos de oxígeno (C₆H₈N₂O₂). Este compuesto entra en la sangre, interactúa con los glóbulos blancos inmaduros y desencadena una reacción inflamatoria en las arterias, que promueve la acumulación de placas de grasa.
“El propionato de imidazol induce aterosclerosis por sí solo. Hay una causalidad”, resume el biólogo David Sancho, líder del nuevo estudio en el Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), en Madrid. Su equipo administró la molécula a ratones, que desarrollaron la enfermedad. Además, los científicos observaron niveles elevados de propionato de imidazol en uno de cada cinco voluntarios con aterosclerosis activa, aquella en la que las placas de grasa tienen mayor tendencia a romperse y dar lugar a los trombos que provocan los infartos y los accidentes cerebrovasculares. Los nuevos resultados demuestran que la aterosclerosis no es solo una enfermedad causada por las grasas, sino que también presenta un componente inflamatorio y autoinmune, en palabras de Sancho, nacido en la localidad murciana de Cartagena hace 53 años.
La buena noticia es que, si el C₆H₈N₂O₂ provoca el problema en un porcentaje relevante de los pacientes, se puede intervenir para evitarlo. Los investigadores identificaron el receptor al que se une la molécula y lograron bloquearlo con un fármaco, reduciendo la progresión de la aterosclerosis en ratones alimentados con una dieta alta en colesterol. “Con este inhibidor prevenimos totalmente el desarrollo de la enfermedad”, afirma Sancho, que patentó el tratamiento experimental junto a otros coautores, como la farmacóloga italiana Annalaura Mastrangelo, su colega Iñaki Robles y el cardiólogo Valentín Fuster, director general del CNIC en Madrid y presidente del Hospital Cardíaco Monte Sinaí Fuster de Nueva York, que lleva su nombre desde hace dos años.
Otro de los firmantes del estudio, el biólogo sueco Fredrik Bäckhed, ya descubrió en 2018 que los niveles de propionato de imidazol estaban más elevados en personas con diabetes tipo 2. Y, hace apenas tres meses, una investigación independiente encabezada por el cardiólogo Arash Haghikia adelantó el vínculo entre la molécula bacteriana y la aterosclerosis. “El hecho de que dos grupos distintos hayan llegado a la misma conclusión refuerza la confianza en que se trata de un descubrimiento significativo y relevante”, argumenta Haghikia, de la Universidad del Ruhr de Bochum (Alemania). “Lo que resulta especialmente llamativo es que el propionato de imidazol parece promover la aterosclerosis incluso cuando los niveles de colesterol son normales. Esto podría ayudar a explicar por qué algunas personas desarrollan enfermedades cardíacas a pesar de tener pocos o ningún factor de riesgo tradicional, como el colesterol alto o la hipertensión”, subraya.
Las enfermedades cardiovasculares matan cada año a 18 millones de personas. El propio presidente del Banco Santander, Emilio Botín, falleció por un infarto de miocardio cuatro años después de firmar el proyecto que permitió el análisis de más de 4000 trabajadores voluntarios, 400 de ellos incluidos en este nuevo estudio. La investigación, realizada con técnicas caras y complejas como la tomografía axial computarizada (TAC) y la tomografía por emisión de positrones (PET), posibilitó detectar que en fases muy tempranas de la aterosclerosis ya hay niveles altos de propionato de imidazol, lo que podría facilitar enormemente el diagnóstico en esa etapa invisible en la que la persona está en riesgo sin saberlo.
Sancho y sus colegas reconocen que hará falta más investigación para identificar las cepas específicas de bacterias con capacidad para producir la molécula, pero señalan “cambios en la ecología microbiana intestinal” tras modificaciones en la comida, con un enriquecimiento de géneros bacterianos como Escherichia, Shigella y Eubacterium. Cuando el cardiólogo Fuster presentó el proyecto en 2010, ironizó con lo complejo que es diagnosticar pronto los problemas cardiovasculares y lo sencillo que es prevenirlos, con medidas como hacer ejercicio, llevar una alimentación sana y no fumar. El nuevo trabajo muestra que los niveles en sangre de propionato de imidazol son más bajos en las personas con una dieta rica en verduras, frutas, cereales integrales, pescado, té y lácteos bajos en grasa.
El microbiólogo argentino Federico Rey y el patólogo indio Vaibhav Vemuganti aplauden “las excitantes oportunidades” que abre el nuevo estudio para la prevención y el tratamiento de las enfermedades cardiovasculares. En un comentario también publicado este miércoles en la revista Nature, los dos expertos recalcan que la exposición al propionato de imidazol agrava la formación de placas en las arterias de los ratones. “Este efecto ocurre independientemente de los cambios en los niveles de colesterol, un resultado sorprendente dado el papel central del colesterol en el desarrollo de la aterosclerosis”, apuntan los dos especialistas, de la Universidad de Wisconsin-Madison, en Estados Unidos. “Este descubrimiento ofrece una pista interesante sobre un posible nuevo factor implicado en el origen de la aterosclerosis. Esto es muy relevante porque, aunque reducir el colesterol –mediante los medicamentos denominados estatinas, por ejemplo– puede disminuir eficazmente el riesgo de enfermedad cardiovascular, una proporción considerable de personas sigue experimentando eventos cardiovasculares adversos, como infartos de miocardio o accidentes cerebrovasculares”, alertan. El propio CNIC proclamar en un comunicado que el nuevo estudio “podría revolucionar” el diagnóstico y el tratamiento de la aterosclerosis.
Sancho destaca que el trabajo se pudo hacer gracias a la colaboración de los miles de empleados voluntarios del Banco Santander en Madrid, pero también por las ayudas de un millón de euros de la Fundación “la Caixa”, 150.000 euros del Consejo Europeo de Investigación y 100.000 euros de la Agencia Estatal de Investigación.
El descubrimiento del efecto decisivo del propionato de imidazol en la aterosclerosis se enmarca en un contexto en el que la comunidad científica está revelando el papel desconocido de los microbios intestinales en algunas enfermedades humanas. El biotecnólogo español Cayetano Pleguezuelos y sus colegas del Instituto Hubrecht (Países Bajos) demostraron en febrero de 2020 que una cepa de la bacteria Escherichia coli produce una molécula tóxica, llamada colibactina, que daña el ADN de las células humanas y provoca tumores malignos.
Los casos de cáncer colorrectal se están disparando en las personas menores de 50 años, por causas desconocidas, duplicándose en muchos países en las últimas dos décadas. Otro estudio, encabezado por el biólogo computacional Marcos Díaz Gay, sugirió hace solo tres meses que detrás de esta “epidemia” de cáncer colorrectal se encuentra la toxina de la Escherichia coli. “En pacientes jóvenes, de hasta 39 años, vemos ese patrón de la colibactina en uno de cada tres casos”, subrayó entonces Díaz Gay, del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas, una institución situada a apenas unos metros del CNIC.
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