Un nuevo estudio de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh ilustra por primera vez cómo el ejercicio mejora los resultados del cáncer al remodelar el microbioma intestinal y estimular la respuesta de inmunoterapia a través del compuesto formato, lo que marca un paso significativo en la investigación del tratamiento del cáncer.
Un nuevo estudio de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh ha revelado cómo el ejercicio puede mejorar significativamente los resultados del cáncer al remodelar el microbioma intestinal.
Esta investigación, publicado En la revista Cell, se demuestra que los cambios inducidos por el ejercicio en las bacterias intestinales producen un metabolito llamado formato, que mejora la eficacia de los tratamientos de inmunoterapia en ratones y se correlaciona con mejores resultados para los pacientes con melanoma.
“Ya sabíamos que el ejercicio aumenta la eficacia de las inmunoterapias contra el cáncer, y también sabíamos que el ejercicio altera el microbioma en ratones y humanos”, declaró en un comunicado de prensa la autora principal, Marlies Meisel, profesora adjunta del Departamento de Inmunología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh y afiliada al Centro Oncológico Hillman de la UPMC. “Este estudio conecta estos puntos al demostrar cómo los cambios inducidos por el ejercicio en el microbioma intestinal fortalecen el sistema inmunitario y mejoran la eficacia de la inmunoterapia mediante el formato”.
El equipo de investigación descubrió que el ejercicio produjo tumores más pequeños y mejores tasas de supervivencia en ratones con melanoma agresivo después de solo cuatro semanas de actividad regular.
Sin embargo, estos beneficios desaparecieron cuando se alteró el microbioma intestinal, ya sea utilizando ratones libres de gérmenes o administrando antibióticos.
"Nos sorprendió ver una señal tan clara de que los efectos beneficiosos del ejercicio se debían al microbioma", añadió la autora principal, Catherine Phelps, estudiante de doctorado en microbiología e inmunología en el laboratorio de Meisel.
Para identificar los mecanismos exactos, los investigadores utilizaron una herramienta de aprendizaje automático llamada SLIDE para analizar las vías metabólicas e identificaron el formiato como un componente crucial. Se demostró que el formiato, un metabolito producido por las bacterias intestinales, potencia significativamente las células T CD8, componentes vitales en la lucha del sistema inmunitario contra el cáncer.
Experimentos posteriores revelaron que la administración oral diaria de formato en ratones con melanoma, adenocarcinoma y linfoma inhibió el crecimiento del tumor y mejoró las tasas de supervivencia.
Además, el formato aumentó la eficacia de las terapias con inhibidores de puntos de control inmunitario en el melanoma.
“Es realmente emocionante identificar un metabolito bacteriano específico que imita los efectos del ejercicio en ratones”, añadió Meisel. “En el futuro, el formiato podría investigarse como terapia adyuvante para mejorar la eficacia de los inhibidores de puntos de control inmunitario en pacientes que no responden al tratamiento”.
Para explorar las implicaciones para pacientes humanos, el estudio examinó a individuos con melanoma avanzado sometidos a terapia con inhibidores de puntos de control inmunitario. Los pacientes con niveles elevados de formiato en sangre experimentaron una mejor supervivencia sin progresión.
Además, los trasplantes microbianos fecales (FMT) de estos pacientes con altos niveles de formato a ratones demostraron una actividad mejorada de las células T y un mejor control del tumor.
A pesar de los resultados prometedores, no se comprenden del todo los mecanismos que explican por qué algunos trasplantes fecales funcionan mejor.
“Queremos describir biomarcadores metabólicos para identificar a los superdonantes de FMT, ya que esto es realmente una caja negra”, añadió Meisel. “Actualmente, todo el mundo se centra en las especies bacterianas, pero nuestra investigación sugiere que no se trata solo de qué microbios están presentes, sino de qué están haciendo y qué metabolitos están produciendo”.
El estudio abre nuevas vías para estrategias terapéuticas centradas en cambios en la dieta y el estilo de vida para abordar el microbioma intestinal. Meisel y su equipo investigan ahora las implicaciones más amplias de las alteraciones del microbioma inducidas por el ejercicio, incluyendo posibles beneficios para trastornos autoinmunes y otras afecciones de salud.