Efecto protector de Saccharomyces boulardii en la barrera mucosa intestinal de colitis inducida por dextran sulfato sódico en ratones
La enfermedad inflamatoria intestinal (EII) es una condición inflamatoria crónica y recurrente que incluye colitis ulcerosa (CU) y enfermedad de Crohn (EC). La CU se caracteriza por inflamación mucosa limitada al colon, mientras que la EC puede causar inflamación transmural y afectar cualquier parte del tracto gastrointestinal, asociándose a complicaciones como abscesos, fístulas y estenosis. Aunque la patogénesis de la EII sigue sin esclarecerse, se considera que la flora microbiana intestinal desempeña un papel central. La barrera mucosa intestinal, compuesta por una monocapa de células epiteliales, evita el acceso descontrolado de bacterias a la pared intestinal. Cuando esta barrera se altera, las bacterias penetran la pared intestinal, desencadenando una respuesta inmune desregulada, mecanismo implicado en la fisiopatología de la EII. Aunque los probióticos se usan ampliamente en el tratamiento de la EII, el papel de probióticos fúngicos como Saccharomyces boulardii (Sb) aún no está claro. Este estudio evaluó los efectos de Sb en la colitis y la flora intestinal en un modelo murino de colitis inducida por dextran sulfato sódico (DSS).
Métodos
Se utilizaron 40 ratones C57BL/6J machos de seis semanas, asignados aleatoriamente a cinco grupos: control normal (A), control patológico (B), tratamiento con Sb (C), tratamiento con mesalazina (D) y tratamiento combinado Sb-mesalazina (E). La colitis se indujo en los grupos B, C, D y E mediante DSS al 2,5% (peso/volumen) en agua durante siete días. El grupo A recibió agua purificada. Los grupos C, D y E fueron tratados con Sb (0,46 mg/g/día), mesalazina (0,605 mg/g/día) o la combinación, respectivamente, dos veces al día. El índice de actividad de la enfermedad (DAI) se evaluó diariamente según pérdida de peso, consistencia fecal y presencia de sangre oculta o visible. Al finalizar el experimento, se recolectaron sangre y tejido colónico para análisis.
Resultados
Índice de Actividad de la Enfermedad y Puntuación Histológica
El DAI fue significativamente mayor en el grupo B (2,708 ± 0,628) vs. grupo A (0,458 ± 0,173; P < 0,001). El tratamiento con Sb (grupo C: 1,542 ± 0,616; P = 0,005) y mesalazina (grupo D: 1,833 ± 0,713; P = 0,031) redujo el DAI. Sin embargo, el tratamiento combinado (grupo E: 2,292 ± 0,825) no mostró mejoría significativa vs. grupo B (P = 0,392). El análisis histológico reveló colitis severa en el grupo B, con acumulación de células inflamatorias y distorsión críptica. Los grupos C, D y E mostraron reacciones inflamatorias atenuadas, con puntuaciones histológicas significativamente menores vs. grupo B (grupo C: 4,750 ± 1,832, P = 0,005; grupo D: 4,125 ± 0,991, P = 0,001; grupo E: 6,250 ± 2,550, P = 0,033).
Expresión de Proteínas de Unión Estrecha
La tinción inmunohistoquímica mostró disminución de ZO-1 y ocludina en el grupo B vs. grupo A. El tratamiento con Sb aumentó significativamente la expresión de ZO-1 (grupo C: 4,225 ± 1,316; P = 0,019) y ocludina (grupo C: 3,525 ± 1,047; P = 0,023) vs. grupo B. Se observaron resultados similares en grupos D y E, sin diferencias significativas entre grupos de tratamiento.
Niveles de Citoquinas Inflamatorias
Los niveles de TNF-α e IL-8 fueron significativamente mayores en el grupo B (TNF-α: 716,323 ± 44,691 ng/L; IL-8: 128,992 ± 11,475 pg/mL) vs. grupo A (TNF-α: 509,776 ± 99,409 ng/L, P = 0,001; IL-8: 103,734 ± 18,646 pg/mL, P = 0,016). El tratamiento con Sb redujo significativamente TNF-α (grupo C: 521,740 ± 90,121 ng/L; P = 0,001) e IL-8 (grupo C: 106,283 ± 15,906 pg/mL; P = 0,012). Reducciones similares se observaron en grupos D y E.
Cambios Ultraestructurales
La microscopía electrónica de transmisión (TEM) mostró uniones estrechas intactas en el grupo A, mientras que el grupo B presentó uniones estrechas gravemente alteradas, microvellosidades irregulares y espacio intercelular ampliado. El tratamiento con Sb preservó las uniones estrechas y mejoró las microvellosidades y el espacio intercelular. La mesalazina preservó las uniones estrechas y microvellosidades, pero el espacio intercelular permaneció ampliado. El tratamiento combinado preservó uniones estrechas y microvellosidades, sin reducir el espacio intercelular.
Análisis de la Flora Intestinal
A nivel filogenético, Bacteroidetes y Firmicutes fueron los filos dominantes en el grupo A. El tratamiento con DSS aumentó Proteobacteria y redujo Firmicutes en el grupo B. El tratamiento con Sb incrementó el porcentaje de Bacteroidetes y redujo Firmicutes, con aumento significativo de la familia S24-7. El análisis LEfSe reveló que Sb upreguló específicamente la proporción de S24-7.
Discusión
Este estudio demostró que Sb ejerce un efecto protector en la barrera mucosa intestinal en colitis inducida por DSS. Sb redujo el DAI y las puntuaciones histológicas, preservó las proteínas de unión estrecha (ZO-1 y ocludina), disminuyó citoquinas inflamatorias (TNF-α e IL-8), mejoró cambios ultraestructurales y moduló la flora intestinal al incrementar la familia S24-7.
Los efectos antiinflamatorios de Sb podrían mediarse mediante la inhibición de las vías NF-κB y MAPK, involucradas en la producción de citoquinas proinflamatorias. La preservación de las uniones estrechas por Sb podría atribuirse a su capacidad para reducir citoquinas inflamatorias, conocidas por alterar la barrera intestinal. El aumento específico de S24-7 sugiere un mecanismo potencial de protección, ya que esta familia participa en la degradación de polisacáridos y podría mantener la homeostasis intestinal.
La combinación de Sb y mesalazina no mostró ventajas significativas frente a la monoterapia, posiblemente por la corta duración del tratamiento, interacciones entre Sb y mesalazina, o la degradación pH-dependiente de mesalazina en presencia de Sb.
Conclusión
En conclusión, Sb es tan efectivo como la mesalazina para reducir la inflamación y proteger la barrera mucosa intestinal en colitis inducida por DSS en ratones. La upregulación específica de S24-7 por Sb sugiere un mecanismo relevante en sus efectos protectores. Se requieren estudios adicionales para explorar los efectos a largo plazo de Sb y sus interacciones con otros fármacos en el tratamiento de la EII.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000000364