Un tipo de fibra dietética llamada inulina, que se usa comúnmente en suplementos para la salud y se sabe que tiene ciertas propiedades antiinflamatorias, también puede promover un tipo de inflamación relacionada con alergias en los pulmones y el intestino, y otras partes del cuerpo, según un estudio preclínico estudio de investigadores del Centro Friedman para la Nutrición y la Inflamación y el Instituto Jill Roberts para la Enfermedad Inflamatoria Intestinal en Weill Cornell Medicine y en el Instituto Boyce Thompson en el campus Ithaca de Cornell.

El estudio, publicado el 2 de noviembre en Nature, encontró que la fibra dietética de inulina altera el metabolismo de ciertas bacterias intestinales, lo que a su vez desencadena lo que los científicos llaman inflamación tipo 2 en el intestino y los pulmones. Se cree que este tipo de inflamación ha evolucionado en los mamíferos principalmente para defenderse de las infecciones por gusanos parásitos («helmintos»), y también es parte de la cicatrización normal de heridas, aunque su activación inapropiada es la base de las alergias, el asma y otras enfermedades inflamatorias.

«Hay mucho en lo que pensar aquí, pero, en general, estos hallazgos amplían nuestra comprensión de la relación entre la dieta, la inmunidad y los microorganismos normalmente beneficiosos que constituyen nuestra microbiota y colonizan nuestros cuerpos», dijo el coautor principal del estudio, el Dr. David Artis, director del Centro Friedman de Nutrición e Inflamación y profesor de Inmunología Michael Kors en Weill Cornell Medicine.

Los participantes científicos del estudio reflejan la misión de investigación altamente colaborativa del Centro Friedman, aprovechando la experiencia en genética bacteriana, bioquímica e inmunología en Weill Cornell Medicine en la ciudad de Nueva York y en el campus de Ithaca de Cornell. Dr. Chun-Jun Guo, profesor asistente de inmunología en medicina en Weill Cornell Medicine, y Dr. Frank Schroeder, profesor en el Instituto Boyce Thompson y en el Departamento de Química y Biología Química en la Facultad de Artes y Ciencias en el campus de Ithaca de Cornell se asoció con el laboratorio Artis para obtener una comprensión detallada de cómo un componente dietético importante afecta el microbioma y la respuesta inmune. El primer autor del estudio es el Dr. Mohammad Arifuzzaman, investigador postdoctoral en el laboratorio Artis.Dr. Artis también es director del Instituto Jill Roberts para la Enfermedad Inflamatoria Intestinal en Weill Cornell Medicine.

Pequeñas cantidades de inulina están presentes en una amplia variedad de frutas y verduras, incluidos los plátanos, los espárragos y el ajo. También se concentra con frecuencia en los suplementos dietéticos ricos en fibra comúnmente disponibles. Estudios anteriores han encontrado que la inulina aumenta las poblaciones de especies bacterianas intestinales beneficiosas que, a su vez, aumentan los niveles de células inmunitarias antiinflamatorias llamadas células T reguladoras (Treg).

En este nuevo estudio, los investigadores examinaron los efectos de la inulina de manera más exhaustiva. Le dieron a los ratones una dieta rica en fibra a base de inulina durante dos semanas y luego analizaron las muchas diferencias entre estos ratones y los ratones que habían sido alimentados con una dieta que carecía de inulina. Una diferencia importante fue que la dieta con inulina, aunque aumentó las células Treg, también indujo niveles notablemente más altos de glóbulos blancos llamados eosinófilos en el intestino y los pulmones. Un alto nivel de eosinófilos es un signo clásico de inflamación tipo 2 y se observa típicamente en el contexto de alergias estacionales y asma.

En última instancia, los investigadores descubrieron que la respuesta de los eosinófilos estaba mediada por células inmunitarias llamadas células linfoides innatas del grupo 2 (ILC2), que se activaban por niveles elevados de pequeñas moléculas llamadas ácidos biliares en la sangre. Los niveles de ácidos biliares se elevaron debido al crecimiento inducido por la inulina de ciertas especies bacterianas, un grupo llamado Bacteroidetes, que se encuentra tanto en ratones como en humanos, que tienen una enzima que metaboliza los ácidos biliares.

«Nos sorprendió encontrar una asociación tan fuerte entre la suplementación con inulina y el aumento de los niveles de ácidos biliares», dijo el Dr. Schroeder. «Luego encontramos que la eliminación del receptor de ácidos biliares anula la inflamación inducida por la inulina, lo que sugiere que los cambios en el metabolismo de los ácidos biliares impulsados ​​por la microbiota subyacen a los efectos de la inulina».

«Cuando colonizamos ratones libres de gérmenes (ratones sin microbiota) con una de estas especies bacterianas y luego anulamos el gen de una enzima bacteriana que promueve la producción de ácidos biliares, se bloqueó toda la ruta que lleva de la inulina a la eosinofilia y la inflamación alérgica. «Dijo el Dr. Guo.

El hallazgo de que la inulina promueva la inflamación tipo 2 no significa que este tipo de fibra sea siempre «mala», dijeron los investigadores. Descubrieron que la inulina empeoró la inflamación de las vías respiratorias tipo 2 inducida por alérgenos en ratones. Pero los experimentos también confirmaron el efecto previamente informado de la inulina en el aumento de las células Treg antiinflamatorias, que en muchos casos pueden superar el impacto proinflamatorio. Además, una respuesta inmunitaria de tipo 2, que en el intestino y los pulmones implica un aumento de la producción de moco que protege los tejidos, no es necesariamente dañina en personas sanas; de hecho, los investigadores encontraron en sus experimentos con ratones que la inflamación de tipo 2 inducida por la inulina mejora la defensa contra la infección por helmintos.

«Podría ser que esta vía de inflamación de la inulina al tipo 2 represente una respuesta adaptativa y beneficiosa a la infección por parásitos helmintos endémicos, aunque sus efectos en un entorno más industrializado y libre de helmintos son más complejos y difíciles de predecir», dijo el Dr. Arifuzzaman.

Los investigadores ahora planean usar su enfoque multidisciplinario y multiplataforma para estudiar sistemáticamente los efectos inmunológicos de los diferentes tipos de fibra dietética, así como una variedad de otros suplementos dietéticos en diferentes estados de salud y enfermedad.

Este trabajo fue apoyado en parte por los Institutos Nacionales de Salud (5T32HL134629, DP2 HD101401-01, AI140724, KL2 TR002385, R35 GM131877, DK126871, AI151599, AI095466, AI095608, AR070116, AI172027 y DK4K13224 Foundation), la Fundación WCM-GA Iniciativa RAPP, la Fundación WM Keck, el Instituto Médico Howard Hughes, la Fundación LEO, CURE for IBD, el Instituto Jill Roberts para la Investigación de la EII, la Fundación de la Familia Sanders y la Fundación Rosanne H. Silbermann.