Las bacterias intestinales convierten los esteroles vegetales en sulfatos que se acumulan en los tejidos de ratones envejecidos

El cuerpo absorbe solo alrededor del 5 % de los fitoesteroles de la dieta, frente a aproximadamente el 50 % del colesterol dietético, en gran parte porque los transportadores ABCG5/ABCG8 exportan de manera eficiente los fitoesteroles fuera de las células intestinales. Las mutaciones en estos transportadores se asocian con una acumulación anómala de fitoesteroles y con trastornos como la aterosclerosis prematura. Este estudio examinó si las bacterias intestinales alteran el metabolismo de los fitoesteroles mediante sulfatación y si los metabolitos resultantes se acumulan en los tejidos de ratones.

Los investigadores reanalizaron conjuntos de datos de lipidómica no dirigida ya publicados y realizaron experimentos con cultivos bacterianos y enzimas. En las heces de ratones libres de gérmenes de 2 meses frente a ratones libres de patógenos específicos, con tres ratones por grupo, el sulfato de sitosterol (SIS) y el sulfato de estigmasterol se redujeron en un 98,2 % y un 99,2 %, respectivamente. El sulfato de campesterol disminuyó un 87,4 % y el sulfato de coprostanol, un 64,6 %. El sulfato de colesterol no se redujo de forma significativa, lo que sugiere una contribución microbiana menor al sulfato de colesterol fecal en estas condiciones. El SIS, el sulfato de campesterol, el sulfato de estigmasterol y el sulfato de coprostanol también se redujeron de forma significativa tras el tratamiento con antibióticos. En ese conjunto de datos fecales se detectó sulfato de brasicasterol.

Seis de las diez especies de Bacteroidota analizadas produjeron tanto sulfato de colesterol como SIS en cultivos suplementados con esteroles: Parabacteroides goldsteinii, P. johnsonii, Bacteroides uniformis, B. fragilis, B. caccae y B. thetaiotaomicron. Cada una poseía un homólogo de sult con una identidad de secuencia de aminoácidos del 75–98 % respecto a la proteína de referencia de P. merdae. La expresión de estos homólogos en E. coli permitió la producción de SIS. Las otras cuatro especies no produjeron ninguno de los dos metabolitos, y en las búsquedas informadas no se detectó ningún homólogo correspondiente.

Las sulfotransferasas bacterianas, de ratón y humanas purificadas produjeron SIS, pero sus preferencias relativas de sustrato diferían. Al normalizar al 100 % la cantidad de sulfato de colesterol de cada enzima, la producción de SIS fue del 51,6 % para la Sult de B. thetaiotaomicron, del 19,5 % para la Sult2b1b de ratón y del 11,4 % para la SULT2B1b humana. Se trata de cantidades relativas de producto, no de porcentajes de conversión de sustrato ni de velocidades cinéticas.

El resumen indica que el SIS se acumuló en los tejidos de ratón de manera dependiente de la microbiota y de la edad, mientras que los fitoesteroles no conjugados fueron en su mayoría indetectables. La sección de resultados en tejidos disponible describe un análisis de ratones machos de 19 meses, pero termina antes de los resultados detallados sobre el SIS. Por lo tanto, no permite verificar el número de tejidos positivos para SIS, las concentraciones específicas por tejido ni la magnitud de los aumentos asociados a la edad.

Los hallazgos identifican una vía microbiana que modifica el metabolismo de los fitoesteroles y su distribución en los tejidos. No establecen que el SIS afecte al envejecimiento, a la esperanza de vida o a las enfermedades. Sus efectos fisiológicos en ratones y humanos siguen siendo en gran medida desconocidos, y el texto proporcionado no informa de su detección en plasma humano ni de una asociación con la enfermedad de Crohn. La comparación fecal utilizó grupos pequeños, el panel bacteriano abarcó diez especies y el texto truncado limita la evaluación de los experimentos en tejidos y de otras posibles limitaciones.