Sin embargo, un trabajo reciente de los laboratorios Ackley y Chandler, del Departamento de Biociencias Moleculares de la Universidad de Kansas, va en contra de esta idea y sugiere que un pH más bajo en el tracto digestivo podría hacer que algunos patógenos bacterianos fueran aún más dañinos.
Sus hallazgos, publicados en la revista revisada por pares PLOS Pathogens, podrían tener implicaciones para abordar la crisis de la resistencia a los antibióticos en las infecciones bacterianas en todo el mundo.
La investigación se llevó a cabo utilizando pequeños organismos comedores de bacterias llamados Caenorhabditis elegans.
«Estos animales parecidos a gusanos son transparentes, por lo que podemos observar las cosas que suceden en su interior con bastante facilidad», dijo el coautor Brian Ackley, profesor asociado de biociencias moleculares en la KU. «Utilizando sustancias químicas sensibles al pH desarrolladas en la KU, llamadas Kansas Reds, pudimos monitorizar el pH dentro del sistema digestivo y observar lo que ocurre cuando comen bacterias dañinas, en comparación con las que no lo son».
Según los investigadores de la KU, en condiciones normales mientras se alimentan de bacterias sanas, los tractos digestivos de C. elegans son moderadamente ácidos en comparación con los estómagos humanos. Pero los estómagos de estas especies modelo también muestran diferencias regionales dentro del tracto digestivo. Cuando ingieren patógenos, neutralizan el entorno ácido.
Esta observación sugiere que los animales pueden discriminar entre las bacterias buenas y las malas, y que las bacterias dañinas provocan un tracto digestivo menos ácido en C. elegans, un resultado que va en contra de lo que cabría esperar si el entorno ácido se generara para matar bacterias.
Para comprobarlo, los investigadores utilizaron animales con mutaciones en los genes que ayudaban a regular el pH de sus tractos digestivos.
«Cuando los animales tenían un sistema digestivo más ácido, eran más propensos a verse afectados por bacterias patógenas, de nuevo en contra de lo que cabría suponer si la acidez fuera útil para matar bichos dañinos que pudieran colarse en el organismo con la comida», dijo Ackley. «Nuestros equipos de laboratorio pudieron demostrar que el efecto en los animales se debía específicamente al pH añadiendo una base para amortiguar el tracto digestivo. Utilizamos bicarbonato, el mismo agente que nuestro cuerpo utiliza para neutralizar el contenido del estómago cuando pasa al intestino. Neutralizar el pH en los animales mutantes revirtió la infección acelerada por las bacterias patógenas.»
El investigador de la KU dijo que las diferentes especies reaccionan de manera diferente cuando sus cuerpos detectan bacterias patógenas – pero algunas reacciones biológicas son comunes a muchos animales.
«Una respuesta general implica la creación de productos químicos, como el peróxido de hidrógeno o el ácido hipocloroso – alias lejía – cerca de las bacterias, y luego hacer que las células inmunes especializadas coman las bacterias que mueren», dijo Ackley. «Para mantener nuestro cuerpo a salvo, el sistema inmunitario sólo despliega estas defensas cuando está seguro de que está siendo invadido». El trabajo en C. elegans puede sugerir una forma en que el cuerpo puede tener estas defensas listo para ir en un momento de aviso – es decir, mantener el entorno químico en un estado moderadamente ácido donde la fabricación de esos productos químicos es difícil, entonces, a la infección, simplemente neutralizar el medio ambiente para desplegar las defensas.»
Los colegas de KU de Ackley en el trabajo fueron el autor principal Saida Benomar, Patrick Lansdon y Josephine R. Chandler, del Departamento de Biociencias Moleculares, junto con Aaron Bender, del Departamento de Química Medicinal, y Blake R. Peterson, de la Universidad Estatal de Ohio.
Los investigadores creen que puede haber razones para creer que estos sistemas podrían funcionar de forma similar en las personas.
Los genes que estudiaron en C. elegans también existen en los humanos y controlan partes del sistema inmunitario. Además, investigaciones realizadas en otros laboratorios han demostrado que, en ocasiones, los problemas para regular el pH se asocian a un mayor riesgo de infección en los seres humanos. En el futuro, los investigadores quieren comprender el mecanismo a un nivel más profundo.
«Nuestro objetivo es potenciar este sistema de defensa natural en las personas como forma de evitar o reducir el uso de antibióticos», dijo Ackley. «Ahora mismo, nuestro uso de antibióticos es insostenible, y las bacterias están desarrollando resistencia a un ritmo alarmante. Si el sistema descubierto en C. elegans sigue existiendo en los seres humanos, esto sugeriría que las bacterias se adaptan mucho más lentamente a esta estrategia defensiva que a los antibióticos».