Exploración del mecanismo de acción de la fibra dietética en la microbiota intestinal y los metabolitos (MERLIN)

De todos los pacientes que recibieron radioterapia por cáncer en 2018 y 2019, el 28,6 % recibió tratamiento por una neoplasia maligna pélvica. La dosis de radioterapia necesaria para curar el tumor a menudo causa efectos secundarios en los tejidos sanos circundantes, lo que puede afectar significativamente la calidad de vida de los pacientes. La quimiorradiación, la adición de quimioterapia a la radioterapia, mejora las tasas de curación del tumor mediante la radiosensibilización del tumor, pero a expensas de un empeoramiento de los efectos sobre el tejido normal. La mayoría de los pacientes mayores de 80 años no pueden tolerar la quimiorradiación. Con una población que envejece, existe una necesidad clínica urgente de encontrar alternativas a la quimiorradioterapia.

Se ha encontrado una diferencia en la composición y diversidad de la microbiota intestinal en los que responden frente a los que no responden a la inmunoterapia y en los pacientes que experimentan diferentes niveles de toxicidad después de la radioterapia. Esto indica que la microbiota podría usarse para predecir, prevenir o tratar la enteropatía por radiación. Un efecto secundario frecuente en pacientes de radioterapia pélvica es la diarrea. Muchos pacientes de radioterapia pélvica reciben una forma de fibra dietética, conocida como cáscara de psyllium (cáscara de ispágula o FybogelTM) para controlar los síntomas de la diarrea. Las fibras dietéticas como el psyllium y la inulina son carbohidratos no digeribles que se encuentran en frutas, verduras, cereales integrales y legumbres. Las bacterias intestinales los fermentan anaeróbicamente y producen SCFA, incluidos acetato, propionato y butirato. Los SCFA son los principales actores en la interacción entre la dieta, la microbiota y la salud, y tienen propiedades antiinflamatorias y también antitumorales.

Se ha demostrado que un alto consumo de fibra dietética disminuye el riesgo de diabetes tipo 2, cáncer de colon y enfermedades cardiovasculares al reducir la digestión y absorción de macronutrientes y disminuir el tiempo de contacto de los carcinógenos con la luz intestinal. Hay evidencia emergente de que la inclusión de suplementos de fibra dietética en la dieta podría modificar la respuesta del tumor a la radioterapia. Si se confirma en humanos, esto sería un gran avance en el tratamiento de pacientes.

En un modelo de ratón con colitis, que presentaba síntomas agudos similares a los causados ​​por la radioterapia, la adición de psyllium en la dieta redujo la inflamación del colon y protegió las uniones estrechas intestinales. Esto impidió la penetración de moléculas inflamatorias luminales a través de la pared intestinal. En un sistema modelo similar, el psyllium redujo la gravedad de la colitis en ratones libres de gérmenes y patógenos específicos C57BL/6, a través de mecanismos independientes y dependientes de la microbiota.

La inulina, otra fibra dietética, se fermenta rápidamente en el intestino grueso proximal. Aquí, aumenta selectivamente el crecimiento del productor de butirato Faecalibacterium prausnitzii y Bifidobacterium spp. Las bifidobacterias están asociadas con efectos antitumorales y una función aumentada de las células dendríticas que conduce a un aumento del cebado y la acumulación de células T citotóxicas (CD8+) en el microambiente tumoral.

Los investigadores encontraron datos preliminares prometedores en nuestros estudios con ratones, lo que indica que el psyllium con inulina mejora el control del tumor. Los ratones inmunodeficientes alimentados con una dieta con un 10 % de inulina tuvieron un mejor control del tumor después de 6 gray (Gy) de radiación ionizante. Los ratones inmunocompetentes mostraron un retraso en el crecimiento del tumor cuando recibieron psyllium más inulina en comparación con una dieta normal o baja en fibra, acompañada de una infiltración tumoral significativamente mayor de células T citotóxicas. El psyllium más inulina también aumentó significativamente el porcentaje de restos intestinales después de 14 Gy en comparación con una dieta baja en fibra o con psyllium solo. Una dieta de psyllium más inulina también modificó la inmunidad intestinal, particularmente las células B. Además, en aloinjertos derivados de UPPL 1591 de células de cáncer de vejiga de ratón, las células T CD8+ (citotóxicas) puntuaron más alto para psyllium y psyllium más inulina que psyllium más almidón resistente. Sin embargo, en comparación con los humanos, los ratones endogámicos son genéticamente más similares y se mantienen en condiciones ambientales controladas, por lo que es probable que los humanos demuestren una mayor variabilidad en respuesta a la intervención de fibra dietética.

Los investigadores estudiarán a un grupo de participantes humanos para evaluar la tolerancia y las respuestas a la inulina y el psyllium más inulina, en términos de efectos secundarios intestinales, alteraciones significativas en la microbiota, niveles de SCFA en plasma y heces y citoquinas inflamatorias en plasma. Los investigadores también investigarán si los respondedores y no respondedores dentro del estudio pueden identificarse a partir de la información dietética inicial y/o la actividad microbiana (basada en mediciones de SCFA fecales), ya que la dieta actual de un individuo influirá en su respuesta a la modificación de la fibra dietética.