Cada animal necesita eliminar su orina para deshacerse de los desechos de su cuerpo. Aunque la orina de un ser humano sano es claramente de color amarillo, los científicos no habían podido resolver durante cientos de años qué es lo que le da este color. Ahora, un equipo de investigación de la Universidad de Maryland y los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. cree haber resuelto este misterio al identificar una enzima microbiana que vuelve amarilla nuestra orina. Los hallazgos se detallan en un estudio publicado la semana pasada en la revista Nature Microbiology.
MICROBIOMA INTESTINAL
Según Brantley Hall, microbiólogo y coautor del artículo que trabaja en la Universidad de Maryland, los investigadores, aprovechando estudios que se remontan a la década de 1960 y tras un arduo experimento de laboratorio que duró tres años y medio, descubrieron que el color de la orina es responsabilidad de una enzima presente en el microbioma intestinal llamada bilirrubina reductasa.
Según informa Popular Science Türkçe, Hall afirma: “El microbioma intestinal está lleno de químicos increíbles”. “Todas estas moléculas producidas por los microbios intestinales son muy importantes para la fisiología humana. A medida que comprendamos mejor la química microbiana en nuestro intestino, también entenderemos cosas importantes. Pero primero debemos resolver qué enzimas son responsables de qué. Si no sabes qué está sucediendo, ni siquiera puedes empezar a investigar”.
Los científicos ya sabían de antemano que este color amarillo proviene de la forma en que el cuerpo se deshace de las células sanguíneas viejas.
Los glóbulos rojos suelen llegar al final de su ciclo de vida después de unos 120 días y se descomponen en el hígado. Un subproducto de este proceso es la bilirrubina, un componente de color naranja brillante que se secreta desde el hígado hacia el intestino. Las bacterias que viven en el intestino luego convierten la bilirrubina en un compuesto incoloro llamado urobilinógeno. El urobilinógeno, a su vez, se descompone finalmente para convertirse en una molécula de pigmento amarillo llamada urobilina, que desempeña un papel en esta coloración. Lo que los científicos no sabían era qué enzima bacteriana era la responsable de este proceso.
La identificación de esta enzima ha seguido siendo un misterio microbiano durante mucho tiempo por dos razones principales. Según Brantley, la primera dificultad encontrada en este sentido es que cultivar microbios anaeróbicos en el laboratorio ha sido históricamente muy difícil y costoso.
“Los microbios que realizan esta función no pueden vivir con oxígeno atmosférico”, dice Hall. “Mueren en cuestión de minutos o segundos. Y estos nunca crecen”.
Brantley y su equipo de investigación han logrado aprovechar los avances científicos registrados en los últimos 15 años en el cultivo de estos microbios en laboratorio, los cuales sobreviven y se multiplican sin oxígeno.
El segundo obstáculo era la falta de secuencias genómicas de los microbiomas intestinales. Los recientes avances en la secuenciación genética significan que el equipo de investigación cuenta con más secuencias para estudiar y observar cómo funcionan los microbios en el intestino.
“En nuestro caso, identificamos los microbios que descomponen la bilirrubina y los que no”, dice Hall. “Luego realizamos un análisis genómico exhaustivo entre ambos para identificar los genes candidatos”.
HACIA EL MICROBIOMA INTESTINAL
En el estudio, el equipo de investigación comparó los genomas de las especies que viven en el intestino humano y convierten la bilirrubina en urobilinógeno con las especies que también viven en el intestino pero no pueden realizar esta conversión. De esta manera, identificaron el gen que codifica la bilirrubina reductasa. Posteriormente, utilizando la bacteria Escherichia coli (E. coli), probaron si dicha enzima convertiría la bilirrubina en la bacteria en urobilinógeno tan bien como lo hacen otras bacterias intestinales.
Tras buscar este gen en todas las especies bacterianas conocidas, los investigadores descubrieron que la enzima es producida principalmente por un tipo de bacteria perteneciente a un amplio grupo bacteriano llamado Firmicutes, que es predominante en el microbioma intestinal. Los científicos, que realizaron un escaneo genético del microbioma intestinal de más de 1.000 adultos para encontrar el gen colorante de la orina, descubrieron que el 99,9% de estas personas albergaban la bacteria intestinal que porta el gen de la bilirrubina reductasa.
“Para mí, lo más sorprendente fue ver cuán común es esta función en los adultos humanos”, dice Hall. “En esencia, la orina de todos es amarilla y las heces de todos son marrones, por lo que sabíamos que debía haber microbios que hicieran esto. En realidad, no hay tantos microbios que hagan esto y, en esencia, son comunes en cada persona”.
POSIBLES APLICACIONES EN MEDICINA
El estudio también examinó si este gen estaba presente en adultos con enfermedad inflamatoria intestinal (EII) y en bebés con ictericia. Solo alrededor del 68% de las personas con EII y aproximadamente el 40% de los bebés menores de tres meses con alto riesgo de ictericia presentaban este gen. Aunque se requiere más investigación, la identificación de estas enzimas y genes podría ayudar a desarrollar mejores tratamientos para la EII, la ictericia e incluso los cálculos biliares.
“La gente está muy entusiasmada con la salud intestinal y me encanta hablar con la gente sobre este tema”, dice Hall. “Todo el mundo tiene un problema intestinal o conoce a alguien que lo tiene. Creo que existe una oportunidad tremenda para regular positivamente el microbioma intestinal y la salud intestinal de las personas”.
Fuente de la noticia: 12punto
