Un equipo de investigadores de la Universidad de Columbia Británica (UBC) en Canadá ha dado un paso importante en esta dirección. Según su estudio publicado en 'Cell', han desarrollado bacterias intestinales modificadas que "avisan" ante alteraciones en la salud intestinal, disminuyendo su brillo fluorescente cuando detectan estrés o enfermedad. Este hallazgo abre la puerta a diagnósticos más tempranos y personalizados, permitiendo monitorizar la salud intestinal sin necesidad de procedimientos invasivos.
Cuando el intestino empieza a alertar
Los métodos convencionales para evaluar la salud intestinal suelen ser invasivos y ofrecen solo una fotografía puntual de lo que ocurre en el intestino. En cambio, los biosensores bacterianos creados por el equipo de la UBC, actualmente en pruebas en ratones, permiten una monitorización continua a través de muestras de heces, sin alterar el ecosistema intestinal. Como explica el coautor principal, Juan Camilo Burckhardt, candidato a doctorado en microbiología e inmunología, "nuestros biosensores podrían mejorar la capacidad de predecir la progresión de enfermedades intestinales, identificando cambios tempranos que podrían facilitar intervenciones preventivas".
El equipo se centró en Bacteroides thetaiotaomicron (B. theta), una bacteria nativa del intestino que puede modificarse con facilidad en el laboratorio. Identificaron genes que se activan ante alteraciones típicas de enfermedades como celiaquía o enfermedad inflamatoria intestinal. Una de las alteraciones más relevantes es el estrés osmótico, que se produce cuando el intestino no absorbe correctamente los alimentos, provocando acumulación de moléculas no digeridas y arrastre de agua hacia el intestino. Este proceso puede desencadenar diarrea, inflamación y empeorar la enfermedad subyacente.
Según la doctora Giselle McCallum, primera coautora del estudio, "la construcción de biosensores en estas bacterias permite a los investigadores monitorizar el entorno intestinal sin perturbarlo, ya que estas bacterias son muy sensibles a las condiciones locales y están adaptadas para sobrevivir a largo plazo en el intestino". Por su parte, la doctora Carolina Tropini, autora principal, destaca que "comprender estos cambios es clave para avanzar en estrategias de diagnóstico y tratamiento, ya que se necesitan mediciones de alta sensibilidad antes de que aparezcan los síntomas".
Un enfoque innovador, el brillo que se atenúa
Los biosensores bacterianos convencionales se diseñan para brillar cuando la bacteria está estresada, este brillo era demasiado débil para ser útil. Los investigadores resolvieron este problema invirtiendo el sistema: las bacterias brillan intensamente en condiciones normales y su brillo se atenúa ante el estrés, permitiendo medir el nivel de alteración intestinal según la disminución de la señal.
En pruebas con ratones, el biosensor fue capaz de detectar estrés osmótico intestinal incluso antes de que aparecieran síntomas clínicos como la diarrea, y se mantuvo estable y receptivo durante semanas. Esto sugiere que la tecnología podría rastrear cambios a largo plazo y anticipar enfermedades antes de que se manifiesten clínicamente, asegura Burckhardt.
Hacia diagnósticos más precisos y personalizados
Los investigadores están trabajando para adaptar los biosensores a otras condiciones intestinales y desarrollar sistemas que puedan leer múltiples cambios simultáneamente, incluidos niveles de oxígeno, temperatura y pH. Aunque las primeras aplicaciones probablemente se centren en enfermedades gastrointestinales, el objetivo a largo plazo es permitir que las personas monitoricen su salud intestinal a lo largo del tiempo, identificando señales tempranas de desequilibrio o disfunción.
Además, los investigadores prevén que esta línea de investigación podría sentar las bases para biosensores vivos de próxima generación, capaces incluso de administrar medicamentos únicamente cuando se detecten cambios específicos relacionados con la enfermedad, abriendo la puerta a tratamientos más precisos y personalizados.
Con estos avances, el intestino dejará de ser un órgano silencioso, y sus habitantes microscópicos podrían convertirse en alertas tempranas de nuestra salud, ofreciendo información valiosa antes de que surjan síntomas evidentes y transformando la forma en que entendemos la prevención y el diagnóstico en medicina.
