Un equipo dirigido por investigadores de la Universidad de Osaka, en Japón, ha descubierto un mecanismo molecular por el que se inhibe el agravamiento de la colitis ulcerosa mediante la regulación de los niveles intestinales de un metabolito microbiano, el trifosfato de adenosina (ATP), que afecta a ciertas células inmunitarias y facilita las respuestas inflamatorias, según publican en la revista ‘PNAS’.

El ecosistema microbiano intestinal incluye diversas especies de bacterias. Estas bacterias pueden producir metabolitos bioactivos que afectan directamente al sistema inmunitario del huésped. Un desequilibrio de los metabolitos microbianos se ha implicado en la patogénesis de trastornos crónicos, entre ellos la colitis ulcerosa.

ATP secretado por las bacterias

Dado que el ATP secretado por las bacterias en el intestino, conocido como ATP luminal, influye en el sistema inmunitario del huésped, la cantidad de ATP luminal se controla estrictamente para prevenir la inflamación intestinal.

Sin embargo, el mecanismo específico para ajustar los niveles de ATP luminal en el colon no se conoce del todo. En este estudio, el grupo de investigación estudió el papel de una enzima hidrolizadora de ATP, denominada ectonucleósido trifosfato difosfodilasa 8 (E-NTPD8), en el colon.

Las enzimas pertenecientes a la familia E-NTPD pueden descomponer las moléculas de ATP en difosfato de adenosina o monofosfato de adenosina, lo que se conoce como hidrólisis de ATP, para bloquear las respuestas inmunitarias inadecuadas.

Los investigadores realizaron experimentos en cultivos celulares y descubrieron que E-NTPD8 puede hidrolizar el ATP añadido al medio de cultivo celular. Para investigar el impacto específico de esta actividad in vivo, generaron un sistema modelo con ratones que carecen del gen que codifica la proteína E-NTPD8.

Aumento de la inflamación por los neutrófilos

El equipo determinó que el ATP luminal podría promover un proceso llamado glucólisis a través del P2X4R en los neutrófilos, lo que prolonga su supervivencia. Esto conduce en última instancia a un aumento de la inflamación causada por la acumulación de neutrófilos dentro del colon.

“Nuestros datos sugieren que el control de la señalización luminal ATP-P2X4R y los niveles de expresión de E-NTPD8 podrían utilizarse para la intervención terapéutica en la colitis ulcerosa humana”, subraya Kayama.