Las bacterias productoras de óxido nítrico prolongan la vida en gusanos

El óxido nítrico, un gas versátil que ayuda a aumentar el flujo de la sangre, la transmisión de señales nerviosas y regular la función inmune, parece prolongar más la vida biológica de un organismo y fortificarla contra el estrés ambiental, según las conclusiones de un nuevo estudio publicado en 'Cell'. La investigación revela que un nemátodo llamado 'Caenorhabditis elegans', un animal utilizado en los estudios de laboratorio de envejecimiento, vive mucho más tiempo cuando las bacterias que alimenta son capaces de fabricar óxido nítrico. 

   "Nuestros propios niveles de óxido nítrico disminuyen a medida que envejecemos, un descenso que puede contribuir al envejecimiento normal", dice Evgeny Nudler, catedrático de Bioquímica de la NYU Langone Medical Center y director del estudio. Así, especula con que suplementos de bacterias podrían proporcionar un impulso saludable mediante el suministro a los seres humanos con alguno de los compuestos que le faltan.

"En los gusanos, ahora sabemos que las bacterias pueden utilizar óxido nítrico no sólo en su propio beneficio sino también para proporcionar a su anfitrión con una respuesta beneficiosa, y lo mismo podría ser cierto en un intestino humano --afirma el doctor Nudler--. Bien podría ser el caso de que nuestras bacterias comensales controlan algunos de nuestros genes, por lo menos en el intestino, para proteger a las células contra el estrés y el declive relacionado con la edad. Las bacterias comensales proporcionan un beneficio a los organismos que colonizan".

   Aunque los seres humanos y muchos otros organismos tienen la enzima necesaria para producir óxido nítrico, 'C. elegans' no, pero en su lugar, el gusano puede "secuestrar" el compuesto de la tierra, donde vive la bacteria 'Bacillus subtilis', que no sólo es un alimento muy apreciado, sino también un colono común dentro de su intestino. "Este ingenio --dice el doctor Nudler-- explica en parte por qué los gusanos alimentados con 'B. subtilis' viven aproximadamente un 50 por ciento más que sus homólogos alimentados con 'Escherichia coli', que no produce el compuesto".

   En el nuevo estudio, el promedio de vida de 'C. elegans' aumentó en casi un 15 por ciento, cerca de dos semanas, cuando los investigadores alimentaron el óxido nítrico de los gusanos con bacterias 'B. subtilis', en comparación con los gusanos mutantes con 'B. subtilis' alimentados con una producción de óxido nítrico eliminado del gen. El grupo de investigación también utilizó sensores fluorescentes para demostrar que 'C. elegans' no produce su propio gas de óxido nítrico, de forma que cuando los gusanos se alimentaron normales con bacterias 'B. subtilis', sin embargo, la señal fluorescente apareció en sus intestinos.

   El etiquetado fluorescente y otras pruebas también demostraron que B. subtilis derivado de óxido nítrico penetra en los tejidos de los gusanos, donde se activó un conjunto de 65 genes, de los cuales algunos habían sido previamente implicados en la resistencia al estrés, la respuesta inmune y el aumento de la vida útil, aunque otros tienen funciones desconocidas. Los investigadores mostraron que dos conocidos reguladores de proteínas son esenciales para la activación de todos los genes.

"Lo que se ha encontrado es que el gas óxido nítrico producido en bacterias dentro de los gusanos se difunde en el tejido del gusano y activa un conjunto muy específico de genes que actúan a través de dos reguladores maestros, HSF-1 y daf 16-, dando como resultado una alta resistencia a la tensión y una vida más larga", resume Nudler. A su juicio, resulta "sorprendente" que una pequeña molécula producida por un microorganismo pueda afectar "dramáticamente" la fisiología y la vida útil incluso de otro organismo a través de la señalización celular directa.

   A pesar de su versatilidad, la nueva investigación sugiere que el óxido nítrico es sólo uno de las múltiples moléculas beneficiosas producidas por 'B. subtilis', según Nudler. Su laboratorio tiene previsto examinar más de cerca otros posibles mecanismos por los que las bacterias comensales pueden promover la salud y la longevidad, utilizando el poderoso y fácil de manipular 'C. elegans' como sistema modelo.