El gusano de laboratorio Caenorhabditis elegans se alimenta toda su vida de Escherichia coli, pero en la naturaleza su dieta se compone de plantas en descomposición, ricas en bacilos y bacterias lácticas. Una de esas bacterias, Lactococcus lactis JCM 5805, alarga la vida del gusano cuatro días, mientras que otra, Lactiplantibacillus plantarum MAFF 401534, no produce ese efecto. ¿Por qué? Resultó que el secreto no está en que la bacteria active los programas de defensa propios del hospedador, sino en que ella misma hace parte del trabajo de mantener su cuerpo. Es como si usted contratara a un albañil que no se limita a aconsejarle cómo reforzar los cimientos, sino que además le trae los ladrillos y el cemento.
Los investigadores compararon tres dietas para los nematodos: la estándar OP50, Lc5805 y Lp1534. A los gusanos los alimentaron con bacterias vivas o matadas por calor y después, a lo largo de 10, 60 y 300 minutos, midieron los cambios en la expresión de los genes y en la composición de los metabolitos. El resultado principal: solo las células vivas de Lc5805 provocaban la acumulación de citrulina en los tejidos del gusano, que ya a los 10 minutos de alimentación alcanzaba 100 nmol/g, mientras que en los gusanos con OP50 o Lp1534 el nivel se mantenía por debajo de 10 nmol/g. El tratamiento térmico de Lc5805 anulaba por completo tanto la acumulación de citrulina como la prolongación de la vida.
El análisis de las células bacterianas mostró que la citrulina está presente solo en Lc5805, y que el gen arcA, responsable de convertir la arginina en citrulina, se expresa activamente dentro del intestino del gusano. El análisis transcriptómico reveló que en los gusanos que comían Lc5805 se activaban de forma específica 74 genes relacionados con la formación de la cutícula, entre ellos 58 genes del colágeno. En cambio, los marcadores clásicos de resistencia al estrés y de longevidad (sod-3, gst-4) no se encendían. Esto apunta a un mecanismo poco común: la bacteria aporta por sí misma los bloques de construcción del colágeno y le ahorra al hospedador la necesidad de poner en marcha programas de defensa que consumen mucha energía.
A este mecanismo lo llamaron «subcontratación metabólica»: el hospedador no se limita a recibir nutrientes, sino que aprovecha directamente las enzimas y los metabolitos intermedios de las bacterias para mantener sus propias estructuras. Esto desplaza el acento de la visión tradicional de los probióticos como moduladores de la inmunidad o proveedores de vitaminas. Para la gerontología se abre una nueva clase de intervenciones, dirigidas no a los genes de la longevidad del propio organismo, sino a sus socios microbianos.
El trabajo explica por qué los efectos de los probióticos a menudo no se reproducen: no basta con la pertenencia de la bacteria a una especie, también importa su actividad metabólica en estado vivo. El siguiente paso es comprobar si un mecanismo parecido funciona en los mamíferos, en particular en ratones con déficit de enzimas del ciclo de la urea o con una disminución de la síntesis de colágeno asociada a la edad. Quizá se logren crear consorcios sintéticos de bacterias, optimizados para llevar aminoácidos o enzimas concretos al intestino. La perspectiva a largo plazo es el desarrollo de «medicamentos vivos» que mantengan la salud del tejido conjuntivo y frenen el envejecimiento en las personas.
La citrulina debe su nombre al latín citrullus, sandía, de la que se aisló por primera vez en 1914. En el artículo, la concentración de citrulina en los gusanos que comían Lc5805 alcanzaba los 100 nmol/g, comparable al contenido de este aminoácido en la pulpa de la sandía.
No publicado en arXiv. Aquí están su página, el PDF y la formalización: puede comprobarlo usted mismo, no solo leer nuestro análisis.