La interacción entre la microbiota y el sistema inmunitario influye en el desarrollo de la diabetes tipo 1

La diabetes tipo 1 es una enfermedad autoinmune en la cual el sistema inmunitario de los pacientes ataca a las células del páncreas encargadas de fabricar insulina. Un trabajo de la Universidad de Lleida (UdL), el Instituto de Investigación Biomédica de Lleida (IRBLleida) y el Vall d'Hebron Instituto de Investigación (VHIR), publicado recientemente en Nature Communications, ha estudiado el porqué de la activación del sistema inmunitario en modelos experimentales* de diabetes tipo 1. Los resultados muestran que, si hay modificaciones en la microbiota intestinal, es decir, los microorganismos del intestino, se generan cambios en el sistema inmunitario, y viceversa, y que esto tiene un impacto en el riesgo de desarrollar esta enfermedad. Este descubrimiento puede conducir al establecimiento de nuevas terapias para la diabetes tipo 1 basadas en modular la microbiota.

Los equipos estudiaron dos modelos animales con un riesgo genéticamente diferente de tener diabetes tipo 1: uno de ellos, con un riesgo aumentado de tener la enfermedad, mientras que el otro era más resistente. Los investigadores observaron que había diferencias en los microorganismos que forman parte de la microbiota en los dos tipos de animales. "Mientras que hay bacterias que son más comunes en los diabéticos, como las cianobacterias o los clostridium, hay otros, como las bifidobacterias, que son más frecuentes en los animales resistentes", asegura la Dra. Chaysavanh Manichanh, jefa del grupo de Investigación en Microbioma del VHIR.

Entre los hallazgos destaca que, si los dos modelos comparten espacio vital durante semanas o meses, hay cambios en el sistema inmunitario y en la microbiota e, incluso, se reduce el riesgo de desarrollar diabetes. "Hemos visto que, cuando los animales que inicialmente tienen más riesgo de diabetes viven en el mismo espacio que los animales resistentes, la incidencia de la enfermedad se reduce a la mitad. De hecho, vemos que la respuesta inmunitaria pasa de ser muy fuerte e inflamatoria (típica de la diabetes tipo 1), a ser mucho más reguladora", explica el Dr. Joan Verdaguer, jefe del grupo de Investigación en Inmunología y Metabolismo de la UdL y del IRBLleida.

Los cambios también se observan en la microbiota. Como apunta la Dra. Manichanh, "los microorganismos que se encuentran en el intestino varían cuando los animales conviven, lo cual es una muestra de la modulación mutua entre microbiota y sistema inmunitario". Los investigadores destacan que el intercambio de bacterias es posible a causa de que los animales practican coprofagia, es decir, ingesta de heces.

En análisis posteriores, también se confirmó que, si se elimina el sistema inmunitario de los animales, se pierde gran parte de la diversidad de los microorganismos del intestino. Este hecho confirma que la regulación entre microbiota y sistema inmunitario es bidireccional, es decir, que el sistema inmunitario también influye en el crecimiento de los microorganismos.

Los daños en el tejido intestinal intensifican la reacción del sistema inmunitario a la microbiota

Para entender cuál es el mecanismo de relación entre los microorganismos del intestino y el sistema inmunitario, los investigadores han estudiado la permeabilidad intestinal, es decir, cómo de preservado o dañado se encuentra el tejido del intestino. En este sentido, se ha observado que los animales con más riesgo de diabetes tienen el intestino más permeable, es decir, el tejido se encuentra más dañado.

En línea con los resultados anteriores, se muestra que esta permeabilidad baja en los animales con más riesgo de diabetes tipo 1 que conviven con animales genéticamente resistentes. "Si hay menos permeabilidad, significa que el tejido está más preservado y evita que las bacterias entren en contacto con el sistema inmunitario. Si hay menos contacto, el sistema inmunitario se activa menos y, por lo tanto, se reduce el riesgo de diabetes", afirma Estela Rosell, investigadora del grupo de Investigación en Inmunología y Metabolismo de la UdL y del IRBLleida y primera firmante del artículo.

Futuras opciones terapéuticas para pacientes con diabetes tipo 1

Esta investigación se considera una de las más relevantes en el campo del estudio de la microbiota y la diabetes tipo 1, ya que, hasta ahora, la gran mayoría de trabajos se centraban en el estudio de la diabetes tipo 2. Así, si se confirma la relación entre la microbiota y el sistema inmunitario también en humanos, los resultados abren la puerta a nuevas terapias personalizadas basadas en la microbiota para la diabetes tipo 1 e, incluso, para otras enfermedades autoinmunes. "En próximos pasos, tendremos que confirmar que la administración de bacterias asociadas a la resistencia a la diabetes tipo 1 permite reducir la incidencia de esta enfermedad en pacientes", concluyen los autores del trabajo.

El estudio cuenta con la financiación de la Fundación DiabetesCERO y del Plan Nacional de I+D+i del Ministerio de Ciencia e Innovación.

Artículo: Rosell-Mases, E., Santiago, A., Corral-Pujol, M. et al. Mutual modulation of gut microbiota and the immune system in type 1 diabetes models. Nat Commun 14, 7770 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-43652-x