Microbiota productoras de Indol

El indol es un compuesto químico producido por algunas bacterias de la microbiota intestinal. Estas bacterias pueden tener un impacto significativo en la salud humana y se han relacionado con enfermedades como el cáncer colorrectal.

El indol está muy extendido en el entorno natural, ya que hay una gran variedad de bacterias que producen indol a partir del triptófano. Las bacterias utilizan esta moléculas como señal para coordinar su comportamiento, para sobrevivir en un ambiente complejo como en nuestro caso, el intestino humano, donde habitan comunidades dinámicas de múltiples especies.

Como molécula de señal intercelular, el indol controla diversos aspectos de la fisiología bacteriana, como la formación de esporas, la estabilidad del plásmido, la resistencia a los medicamentos, la formación de biopelículas y la virulencia en las bacterias productoras de indol. Por el contrario, muchas bacterias, plantas y animales que no producen indol, crean diversas oxigenasas que pueden interferir con la señalización del indol. Parece que el indol juega un papel importante en la fisiología bacteriana, el equilibrio ecológico, y en nuestra salud.

Estudios recientes indican que los indoles contribuyen a mantener la barrera biológica del intestino humano, que ejercen actividades antiinflamatorias principalmente a través de la activación de los receptores AhR y PXR, para afectar la función del sistema inmunológico, mejorando significativamente la salud intestinal (enfermedad inflamatoria intestinal, colitis hemorrágica, colitis colorrectal, y cáncer), y promover aún más la salud humana (diabetes mellitus, inflamación del sistema central y regulación vascular).

También el indol tiene una faceta tóxica por su capacidad de atravesar la pared intestinal y pasar a la sangre. Al llegar al hígado, puede ser transformado en indoxil sulfato, el cual a concentraciones elevadas tiene efectos citotóxicos. Esto, puede producir un aumento de la actividad detoxificadora del hígado que, si se mantiene en el tiempo, puede producir alteraciones en este órgano. También es capaz de atravesar la barrera hematoencefálica (BHE) produciendo procesos inflamatorios crónicos en el cerebro que pueden producir graves alteraciones cognitivas.

El indol también puede inducir la liberación del GLP-1 (péptido similar al glucagón1) en las células L-enteroendocrinas del intestino encargadas de producir hormonas. El GLP-1 tiene la capacidad de suprimir el apetito, la liberación de insulina y también puede retrasar el vaciado gástrico. Los bajos niveles de triptófano también disminuyen la motilidad intestinal. Al aumentar el indol disminuye las concentraciones de triptófano y consecuentemente la de serotonina, neurotransmisor relacionado con el estado de ánimo, la depresión y las alteraciones del sueño.

Las bacterias indol positivo, como las del género Alistipes, lo producen a partir de la hidrólisis del triptófano de la dieta y podrían favorecer el desarrollo de enfermedades como depresión, ansiedad, síndrome de fatiga crónica, autismo, cirrosis, y el envejecimiento.

Referencias bibliográficas:

• Wikoff, W. R., Anfora, A. T., Liu, J., Schultz, P. G., Lesley, S. A., Peters, E. C., & Siuzdak, G. (2009). Metabolomics analysis reveals large effects of gut microflora on mammalian blood metabolites. Proceedings of the National Academy of Sciences, 106(10), 3698-3703.
• De Smet, R., Sabino, J., & Verstraete, W. (2013). The human gut microbiota: composition and metabolites. In Human microbiota in health and disease (pp. 37-62). Springer, Dordrecht.
• Gao, Z., Yin, J., Zhang, J., & Ward, R. E. (2016). Butyrate improves insulin sensitivity and increases energy expenditure in mice. Diabetes, 65(6), 1502-1511.
• Caputi, V., & Giron, M. C. (2018). Microbiota, Gut-Liver Axis, and Hepatocellular Carcinoma. International Journal of Molecular Sciences, 19(6), 1613.
• Sharon, G., Sampson, T. R., Geschwind, D. H., & Mazmanian, S. K. (2016). The central nervous system and the gut microbiome. Cell, 167(4), 915-932.