La amoníaco microbiana intestinal mejora los niveles de acetilcolina en el colon para regular la motilidad intestinal

Área de la Ciencia:

• Neurogastroenterología
• Investigación del Microbioma
• Vías Metabólicas

Sus antecedentes:

• La motilidad intestinal depende del sistema nervioso entérico y la acetilcolina (ACol).
• El papel de las bacterias intestinales en la regulación del peristaltismo y el estreñimiento no se comprende completamente.
• La influencia microbiana en la fisiología intestinal, particularmente en la motilidad, requiere una mayor investigación mecanicista.

Objetivo del estudio:

• Investigar los mecanismos moleculares que vinculan el metabolismo microbiano del nitrógeno con la motilidad intestinal.
• Explorar el papel de la producción de amoníaco por las bacterias intestinales en la regulación de la secreción de acetilcolina (ACol).
• Identificar posibles objetivos microbianos para el tratamiento de trastornos de la motilidad intestinal como el estreñimiento.

Principales métodos:

• Se utilizaron modelos de ratón de dismotilidad intestinal inducida por deficiencia de ACol y se analizaron muestras de pacientes con casos de estreñimiento.
• Se evaluaron los niveles de amoníaco y la actividad de ureasa en muestras intestinales.
• Se administró amoníaco o bacterias positivas para ureasa (Lysinibacillus fusiformis o bacterias modificadas) a ratones.
• Se realizaron experimentos in vitro para examinar el efecto del amoníaco en las neuronas entéricas y la secreción de ACol.

Principales resultados:

• Se observaron aumentos compensatorios de amoníaco intestinal y actividad de ureasa en modelos de dismotilidad y pacientes con estreñimiento.
• La suplementación con amoníaco o la intervención con bacterias positivas para ureasa restauraron los niveles de ACol en el colon en ratones.
• Estudios in vitro demostraron que el amoníaco regula al alza los canales de calcio dependientes de voltaje en las neuronas entéricas, mejorando la secreción de ACol.

Conclusiones:

• Un mecanismo compensatorio microbiano que involucra la producción de amoníaco vincula el metabolismo del nitrógeno con la regulación de la motilidad intestinal.
• El amoníaco potencia la secreción de acetilcolina por las neuronas entéricas, lo que sugiere un papel en el mantenimiento de la función intestinal.
• La orientación de la producción microbiana de amoníaco presenta una nueva estrategia terapéutica para los trastornos de la motilidad intestinal.