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Investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad Case Western Reserve en Cleveland, Ohio, descubrieron un vínculo entre el metabolismo incontrolado de la vitamina A y la inflamación dañina en el intestino. El descubrimiento agrega detalles clave sobre la relación entre la dieta y las enfermedades inflamatorias, como la enfermedad inflamatoria intestinal (EII), y podría ayudar a los médicos a enfocarse en estrategias nutricionales para los pacientes.
El metabolismo de la vitamina A comienza con betacaroteno. El betacaroteno es el nutriente de pigmento rojo anaranjado en las plantas y frutas que le da a ciertos alimentos su color característico, como las zanahorias y las calabazas.
El betacaroteno, también conocido como provitamina A, se transforma en vitamina A en el intestino delgado. La vitamina A luego se transporta a otros tejidos para apoyar muchas funciones, como la visión saludable.
Sin embargo, parte de la vitamina A permanece en el intestino. Aquí, este nutriente se usa para producir un factor de crecimiento u hormona para las células inmunes. Esta hormona provoca que las células inmunes proliferen y las active, causando inflamación en el intestino cuando hay demasiada vitamina A.
En el estudio, " Factor de transcripción ISX media la conversación cruzada entre dieta e inmunidad ", publicado en la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias , los investigadores describieron un importante punto de ramificación en la ruta metabólica de la vitamina A. Este punto de ramificación depende de una proteína única llamada ISX. Al estudiar ratones modificados genéticamente para carecer de ISX, el equipo descubrió que esta proteína ayuda al cuerpo a mantener un proceso equilibrado entre el betacaroteno y la inflamación intestinal.
"La vitamina A existe en la dieta como betacaroteno, que se convierte enzimáticamente por las células que recubren el intestino. El contenido de betacaroteno en los alimentos naturales es variable y está sujeto a las fluctuaciones estacionales ", dijo Ni Made Airanthi (Ila) Widjaja-Adhi, PhD, autor principal del estudio y becario postdoctoral, y Marcin Golczak, PhD, coautor y profesor asistente de farmacología en la Escuela de Medicina Case Western Reserve, dijo en un comunicado de prensa .
"Describimos en este estudio un mecanismo para hacer frente a esta fluctuación, para mantener la inmunidad en la barrera intestinal", agregó Widjaja-Adhi.
Los investigadores demostraron que ISX enciende y apaga genes implicados en el metabolismo de la beta-caroteno-vitamina A. Específicamente, ISX desactiva un gen que expresa la enzima Bco1, que es clave para convertir el betacaroteno en vitamina A.
La proteína ISX detecta la absorción de beta-caroteno por el intestino delgado después de una comida al apagar el gen que codifica Bco1. De esta forma, ISX "apaga" la transformación del betacaroteno ingerido en vitamina A. En otras palabras, ISX produce la cantidad correcta de betacaroteno que se enviará al cuerpo para satisfacer sus necesidades de vitamina A. Como consecuencia, la mayor parte del betacaroteno se elimina del intestino.
Los ratones sin ISX produjeron en exceso vitamina A. Incapaz de desconectar el gen que codifica Bco1, la vitamina A permaneció en el intestino delgado en grandes cantidades.
Esto desencadenó células inmunes cercanas en el intestino delgado. Como resultado, las células inmunes activadas y multiplicadas fueron atraídas al intestino, lo que provocó inflamación. Los ratones que carecían de ISX tenían inflamación severa en el intestino delgado, que luego se extendió al páncreas cercano.
Los autores demostraron que las células inmunes en el intestino delgado pueden reaccionar de forma exagerada a las dietas ricas en betacaroteno cuando ISX está ausente. Los hallazgos implican ISX como un enlace clave entre la dieta y la inmunidad intestinal.
"Demasiada vitamina A puede promover la enfermedad inflamatoria", dijo Johannes von Lintig, PhD, profesor asociado de farmacología en la Escuela de Medicina Case Western Reserve y autor principal del estudio. "En estudios futuros, el ratón deficiente en ISX será un modelo versátil para estudiar los detalles moleculares de la intrigante interacción entre la dieta y la inmunidad gastrointestinal".
Las alteraciones en el "gen ISX" se han asociado con trastornos inflamatorios como la enfermedad de Crohn. Una mejor comprensión de los factores moleculares que controlan la inmunidad intestinal ayudará al desarrollo de estrategias de intervención nutricional para mejorar la salud ", agregó Von Lintig.
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