Revista de tecnología microbiana y bioquímica

Abstracto

El ácido ferúlico producido por Lactobacillus fermentum NCIMB 5221 reduce los síntomas del síndrome metabólico en Drosophila melanogaster

Susan Westfall, Nikita Lomis, Surya Pratap Singh y Satya Prakash

Abstracto

La microbiota intestinal es una comunidad compleja de miles de especies bacterianas que viven en el tracto gastrointestinal y son fundamentales para la síntesis de vitaminas, la absorción de minerales, la digestión de fibras que de otro modo no serían digeribles y la extracción de energía de los alimentos. Recientemente, la salud de la arquitectura de la comunidad de la microbiota intestinal se ha relacionado con enfermedades que regulan la energía, incluido el síndrome metabólico: un conjunto de síntomas que incluyen hiperglucemia, hipercolesterolemia, presión arterial alta, aumento de la grasa abdominal y niveles de triglicéridos. Sin embargo, el mecanismo de comunicación entre la microbiota intestinal y el metabolismo energético del huésped sigue siendo esquivo. El estudio actual muestra que el ácido ferúlico (AG) producido por la actividad intrínseca de la esterasa del ácido ferúlico de la bacteria probiótica Lactobacillus fermentum NCIMB 5221 (Lf5221) puede rescatar, de forma dependiente de la dosis, los marcadores fenotípicos de la diabetes y la obesidad inducidas por la dieta en Drosophila melanogaster . En Drosophila expuesta a una dieta rica en azúcar o en grasas, el Lf5221 vivo a 2,5 o 7,5 × 109 UFC/ml de medio rescató eficazmente el peso corporal total, los niveles de glucosa, trehalosa y triglicéridos. Todos los efectos mencionados anteriormente se perdieron en las bacterias inactivadas por calor, lo que indica que un producto metabólico es responsable. Asimismo, el ácido fólico a 0,5 mM en los modelos de Drosophila con problemas metabólicos generó efectos similares en los marcadores fisiológicos, al mismo tiempo que reducía la hiperglucemia en la hemolinfa circulante. En el nivel de señalización, la dieta rica en azúcar tuvo, como era de esperar, una expresión elevada de los péptidos similares a la insulina de Drosophila 2, 3 y 5 y, en la dieta rica en grasas, un aumento de la expresión de la sintasa de ácidos grasos, la acetil-CoA carboxilasa y la fosfoenolpiruvato carboxiquinasa. En ambas dietas, el Lf5221 y el ácido fólico rescataron la expresión génica, en diferentes concentraciones, al nivel de los controles. Al examinar la expresión génica mecanicista, tanto Lf5221 como FA rescataron la expresión de dFOXO y dTOR, pero no de dAkt, lo que indica que FA producido por Lf5221 está actuando sobre una de las moléculas de señalización descendentes del receptor de insulina, posiblemente dTOR: un regulador energético general tanto en moscas como en humanos. El presente estudio describe por primera vez un mecanismo simplificado de cómo la microbiota intestinal se comunica con el metabolismo regulador de energía del huésped. La suplementación adecuada con probióticos activos de esterasa de ácido ferúlico como Lf5221 podría prevenir o aliviar los síntomas del síndrome metabólico y otras enfermedades que regulan la energía, como la diabetes, la obesidad y la neurodegeneración.