El popular alimento que tu intestino convierte en un 'veneno' para el corazón

Un estudio dirigido por la Clínica Cleveland, en Estados Unidos, ha revelado nuevos conocimientos sobre cómo una dieta rica en carne roja aumenta el riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares. Los resultados se han publicado en la revista Nature Microbiology y se basan en más de una década de investigación del autor principal, Stanley Hazen.

En una serie de estudios anteriores, Hazen descubrió que un subproducto que se forma cuando las bacterias intestinales digieren ciertos nutrientes abundantes en la carne roja y otros productos animales —llamado TMAO (trimetilamina N-óxido)— aumenta el riesgo de enfermedades cardíacas y accidentes cerebrovasculares.

Los últimos descubrimientos ofrecen una comprensión más completa del proceso de dos pasos mediante el cual los microbios intestinales convierten el nutriente carnitina en TMAO, una molécula que favorece la aterosclerosis y los coágulos sanguíneos, tras la ingestión de una dieta rica en carne roja.

"Estos nuevos estudios identifican el grupo de genes del microbioma intestinal responsable del segundo paso del proceso que relaciona una dieta rica en carne roja con un elevado riesgo de enfermedad cardíaca —explica Hazen, que dirige el Centro de Microbioma y Salud Humana de la Clínica Cleveland—. Este descubrimiento nos ayuda a apuntar hacia nuevas dianas terapéuticas para prevenir o reducir el riesgo de enfermedad cardiovascular asociado a la dieta".

La molécula gammaBB

En 2018, Hazen publicó los resultados en el Journal of Clinical Investigation mostrando que la carnitina dietética se convierte en TMAO en el intestino a través de un proceso de dos pasos y dos microbios. Un metabolito intermedio en este proceso es una molécula llamada gammaBB (gamma-butirobetaína).

Según Hazen, múltiples microbios intestinales pueden convertir la carnitina alimentaria en gammaBB, pero muy pocos pueden transformar la molécula en TMA, el precursor de la TMAO. "En los omnívoros, Emergencia timonensis es el principal microbio intestinal humano que participa en la transformación de gammaBB en TMA/TMAO. Por el contrario, los vegetarianos y veganos de larga duración tienen niveles muy bajos de este microbio en su intestino y, por lo tanto, tienen una capacidad mínima o nula para convertir la carnitina en TMAO".

Los investigadores estudiaron la relación entre los niveles de gammaBB en plasma en ayunas y los resultados de la enfermedad utilizando muestras y datos clínicos recogidos de casi 3.000 pacientes. Los niveles más elevados de gammaBB se asociaron a la enfermedad cardiovascular y a los principales acontecimientos adversos, como la muerte, el infarto de miocardio no mortal o el accidente cerebrovascular.

Carnitina transformada

Para comprender el vínculo mecánico entre el gammaBB y los resultados observados en los pacientes, los investigadores estudiaron muestras fecales recogidas de ratones y pacientes, así como modelos preclínicos de lesión arterial. Descubrieron que la introducción de E. timonensis completa la transformación de carnitina en TMAO, eleva los niveles de TMAO y mejora el potencial de coagulación de la sangre.

Los investigadores utilizaron la tecnología de secuenciación para identificar el clúster de genes microbianos intestinales relevante. El clúster se denominó clúster de genes gbu (utilización de gamma-butirobetaína), basándose en su función recién descubierta, e incluye seis genes. Descubrieron que, en presencia de gammaBB, la expresión de los seis genes del clúster de genes gbu aumenta y que cuatro genes (gbuA, gbuB, gbuC y gbuE) son fundamentales en la conversión de gammaBB en TMA/TMAO.

"Al estudiar las muestras de los pacientes, vimos que la abundancia de gbuA está significativamente asociada a una dieta rica en carne roja y a los niveles de TMAO en plasma", señala Hazen, que también es presidente del Departamento de Enfermedades Cardiovasculares y Ciencias Metabólicas y médico en ejercicio.

"Los pacientes que pasaron a una dieta sin carne mostraron una reducción de los niveles de gbuA en la microbiota intestinal —prosigue—. En conjunto, esto sugiere que las modificaciones dietéticas pueden ayudar a reducir el riesgo de enfermedad cardiovascular asociado a la dieta y a la TMAO. Asimismo, puede merecer la pena explorar el papel del grupo de genes gbu como posible objetivo terapéutico".