Una bacteria habitual en el intestino humano, señalada como presunta causante del cáncer de colon y recto

Algunas cepas del microbio ‘Morganella morganii’ producen moléculas tóxicas para el ADN

El médico Noah Palm, en su laboratorio de la Universidad de Yale, en Estados Unidos.
El médico Noah Palm, en su laboratorio de la Universidad de Yale, en Estados Unidos.Universidad de Yale

Un microbio frecuente en el intestino humano es sospechoso de desempeñar un importante papel en el desarrollo de cáncer colorrectal, el segundo tumor más letal y el tercero más común en el mundo, con dos millones de casos diagnosticados y un millón de muertes al año. Un equipo de científicos de la Universidad de Yale, en Estados Unidos, ha descubierto en un grupo de voluntarios que algunas cepas de la bacteria Morganella morganii producen unas moléculas tóxicas para el ADN humano, llamadas indoliminas. En el laboratorio, los investigadores han demostrado que estas sustancias provocan tumores en ratones. El hallazgo se ha publicado este jueves en la revista Science.

En una persona hay más células bacterianas (38 billones) que humanas (30 billones), pero en cada defecación la proporción se puede dar la vuelta en favor de las células humanas. En ese acto cotidiano, en el que se expulsa un tercio de los microbios del colon, la persona deja de ser numéricamente bacteriana y se convierte en plenamente humana. La mayoría de estos microorganismos son inocuos o incluso beneficiosos, pero algunos pueden provocar enfermedades, como explica el médico Noah Palm, principal autor del estudio. “Creemos que es posible que las indoliminas tengan un efecto en el cáncer colorrectal en los humanos, pero será necesario mucho más trabajo para demostrar que son la causa”, reconoce Palm.

El riesgo de sufrir un cáncer colorrectal a lo largo de la vida es de 1 de cada 23 en los hombres y 1 de cada 25 en las mujeres, según datos de registros europeos de tumores. Los factores de riesgo habituales son el envejecimiento, el tabaquismo, el consumo de alcohol, el sobrepeso y la alimentación pobre en frutas y rica en carnes procesadas. Además, tener una enfermedad inflamatoria intestinal, como la colitis ulcerosa o la enfermedad de Crohn, incrementa el riesgo de padecer este cáncer.

El equipo de Noah Palm ha desarrollado una nueva técnica que permite estudiar simultáneamente un centenar de tipos de microbios y sus productos. Los investigadores han detectado las indoliminas, hasta ahora desconocidas, en cepas de Morganella morganii presentes en personas con enfermedades inflamatorias. “Aunque hay un incremento de esta bacteria en pacientes con enfermedad inflamatoria intestinal o con cáncer colorrectal, también se encuentra en personas aparentemente sanas. Incluso las células epiteliales del intestino de individuos sanos tienen algunas mutaciones que pueden ser provocadas por toxinas de estas comunidades de microorganismos, como las indoliminas”, expone Palm.

Hay un incremento de esta bacteria en pacientes con enfermedad inflamatoria intestinal o con cáncer colorrectal
Noah Palm, médico

La Morganella morganii, con una longitud de una milésima de milímetro, es una bacteria que se encuentra habitualmente en el agua, en el suelo y en los intestinos de los animales mamíferos. Es un microbio normalmente benigno, pero también se asocia a infecciones urinarias.

El biotecnólogo español Cayetano Pleguezuelos y sus colegas del Instituto Hubrecht (Países Bajos) fueron los primeros en demostrar una conexión directa entre las bacterias que viven en el aparato digestivo humano y las alteraciones genéticas que provocan el desarrollo de un cáncer. Los investigadores observaron que una cepa específica de Escherichia coli produce una molécula tóxica, denominada colibactina, que daña el ADN de las células humanas, según confirmaron en versiones en miniatura de tejido intestinal generadas en el laboratorio. Su descubrimiento se publicó en la prestigiosa revista Nature el 27 de febrero de 2020, cuando la humanidad estaba pendiente de otro microorganismo: un coronavirus que se extendía por el mundo desde China.

Pleguezuelos aplaude el nuevo trabajo, en el que no ha participado, pero es cauteloso. “Nuestra microbiota intestinal es muy compleja, con muchísimas especies de bacterias diferentes, y entre ellas hay relaciones mutualistas, de simbiosis, de competición negativa… Y hay muchos otros parámetros. Las bacterias pueden producir estos compuestos tóxicos en los humanos pero, por alguna razón, puede que no sean capaces de llegar a las células epiteliales del intestino y causar el daño en el ADN. Estos factores no los ves en experimentos con ratones”, advierte el biotecnólogo.

El investigador español cree que la nueva técnica de la Universidad de Yale “abre la puerta a evaluar un gran número de bacterias y su capacidad de dañar el ADN”. En una persona de 70 kilos hay unos 46 kilos de células humanas, según un estudio de un equipo del Instituto Weizmann de Ciencias, en Rejovot (Israel). Las células más pesadas son las musculares y las de la grasa. Los 38 billones de bacterias solo pesan unos 200 gramos, pero forman un universo extremadamente complejo. “Su capacidad de realizar diferentes reacciones enzimáticas es inmensa. Y desconocemos la mayoría de las cosas”, señala Pleguezuelos.

El biotecnólogo del Instituto Hubrecht explica que cada agente dañino para el ADN humano provoca un patrón específico de mutaciones, denominado firma mutacional. Pleguezuelos y sus colegas identificaron la firma mutacional de las cepas nocivas de la bacteria Escherichia coli y encontraron este rastro característico en más del 5% de los pacientes con cáncer colorrectal analizados, frente al 0,1% observado en otros tipos de tumores. La cifra hay que cogerla con pinzas, a la espera de más estudios en otras poblaciones, pero da una idea de la magnitud del problema. El 5% de los dos millones de casos anuales supondría que hay 100.000 personas con un cáncer colorrectal con la firma mutacional de estas cepas dañinas de la bacteria Escherichia coli.

El médico Noah Palm recuerda que la mayoría de los casos de cáncer de colon y recto ocurre en personas que no tienen antecedentes familiares. “Por lo tanto, los factores ambientales, incluido el microbioma, desempeñan un papel clave en la mayoría de los casos de cáncer colorrectal. Sin embargo, todavía es imposible calcular la importancia relativa del microbioma frente a otros factores ambientales”, apunta Palm. “En la actualidad no hay tratamientos específicos para prevenir el daño en el ADN inducido por el microbioma. No obstante, en el futuro se podrían desarrollar tratamientos que neutralicen o eliminen estos microbios productores de toxinas”, opina.

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Sobre la firma

Manuel Ansede

Manuel Ansede es periodista científico y antes fue médico de animales. Es cofundador de Materia, la sección de Ciencia de EL PAÍS. Licenciado en Veterinaria en la Universidad Complutense de Madrid, hizo el Máster en Periodismo y Comunicación de la Ciencia, Tecnología, Medioambiente y Salud en la Universidad Carlos III

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