¿Alguna vez se preguntó por qué la orina es amarilla o por qué la piel adquiere un color amarillo cuando las personas tienen ictericia? Por más de un siglo, los científicos han sabido que la urobilina es la sustancia química que produce ese color amarillo. Sin embargo, la enzima que permite la producción de urobilina era un misterio… hasta hace poco. Los investigadores de la Biblioteca Nacional de Medicina (National Library of Medicine, NLM) encontraron la respuesta en un sitio inesperado: el microbioma intestinal. Sus descubrimientos pueden ayudarnos a entender mejor ciertas afecciones de salud, el funcionamiento de nuestro cuerpo y la razón por la cual los bebés tienen ictericia.
¿Por qué es la orina de color amarillo?
Cuando el cuerpo reemplaza los glóbulos rojos viejos, produce bilirrubina. Esta sustancia se traslada al intestino, donde se reabsorbe a la corriente sanguínea o se descompone para formar una sustancia química llamada urobilinógeno. Luego, los riñones convierten el urobilinógeno en urobilina, que le da el color amarillo a la orina.
Aunque los investigadores estaban enterados de este proceso, faltaba una pieza del rompecabezas: ¿qué causa la descomposición de la bilirrubina para convertirse en urobilinógeno? Pues los investigadores de la NLM y del Laboratorio Hall de la Universidad de Maryland descubrieron recientemente la pieza faltante del rompecabezas, que es una enzima clave llamada bilirrubina reductasa.
Cuando el cuerpo descompone los glóbulos rojos, se produce bilirrubina. La bilirrubina se traslada al intestino, donde se absorbe nuevamente a la sangre o se convierte en uroblinógeno. Este urobilinógeno se envía a los riñones y se convierte en urobilina, un producto residual, que le da el color amarillo a la orina.
¿Cómo descubrieron eso los investigadores?
El primer paso era encontrar un grupo de bacterias que pudieran reducir la bilirrubina. Muchas bacterias intestinales necesitan un medio con poco oxígeno para sobrevivir. Esto es difícil de lograr en un laboratorio, de modo que los científicos también hicieron experimentos en computador para examinar los genomas de varias bacterias a la vez. Un genoma es todo el conjunto de instrucciones de ADN que se encuentran en una célula.
Luego, a partir de los genomas bacterianos, los investigadores revisaron todos los datos sobre bacterias en busca del gen codificador de la enzima que descompone la bilirrubina.
"Pudimos confirmar sus funciones y luego observar las tendencias de imágenes más amplias, como la relación de ese gen con las diferentes clases de enfermedades”, dijo el Dr. Keith Dufault-Thompson, Ph.D., científico de planta en la División de Investigación Intramural (DIR) de la NLM.
¿Por qué importa esta investigación?
La mayor parte del tiempo, nuestro cuerpo descompone la bilirrubina a diario sin ningún problema. Pero cuando algo funciona mal, se puede acumular bilirrubina en la sangre. Esto puede causar problemas de salud como la ictericia, en la cual la piel y la parte blanca de los ojos adquieren un color amarillo. La ictericia es común en los bebés y las personas con enfermedad del hígado. Puede causar dolor, fiebre, pérdida de la audición y aun lesiones cerebrales en casos graves.
Los investigadores querían ver qué efectos tiene la enzima bilirrubina reductasa para nuestra salud. Después de su descubrimiento, analizaron datos de estudios pasados sobre el microbioma intestinal (el ecosistema de las bacterias y de otros microbios que viven en los intestinos). Tomaron muestras genéticas de los microbiomas de adultos sanos, niños pequeños y pacientes con enfermedad intestinal inflamatoria (EII) y buscaron el gen que produce bilirrubina reductasa. La Dra. Xiaofang Jiang, Ph.D., investigadora principal en la División de Investigación Intramural (DIR) de la NLM, y su equipo descubrieron que alrededor de 70% de los bebés no tienen el gen bacteriano clave para producir bilirrubina reductasa en el primer mes de vida. Esto puede explicar por qué afecta la ictericia a muchos recién nacidos: sus microbiomas intestinales todavía no están tan desarrollados. El estudio también mostró que más de 30% de los adultos con EII tampoco tienen ese gen bacteriano.
Esta nueva investigación puede conducir a mejores resultados para los bebés y otras personas con estas afecciones. También puede enseñarnos más sobre el papel del microbioma intestinal en la salud humana en general.
¿Qué sigue en esta investigación?
Desde el descubrimiento de la bilirrubina reductasa, el equipo de investigación volvió a repasar los datos previos sobre microbiomas intestinales. Quería entender la evolución de la enzima en el medio intestinal.
El Dr. Dufault-Thompson indicó que este trabajo podría ayudarnos a entender las bacterias reductoras de la bilirrubina y abrir el camino para nuevos tratamientos. Gracias a este estudio, el equipo puede entender mejor qué clase de funciones pueden desempeñar las bacterias intestinales y cómo afectan a nuestro cuerpo. Esto incluye la forma en que los microbios metabolizan (descomponen) los edulcorantes artificiales y diferentes tipos de hormonas.
“Estos proyectos nos han ayudado a ampliar nuestra comprensión del impacto de los microbios en la salud humana y a demostrar la amplia gama de funciones que realizan nuestros microbiomas”, afirmó.
*Este artículo se adaptó del blog titulado Musings from the Mezzanine del Director de la NLM. Lea el artículo original (en inglés) para obtener más información sobre este estudio y los investigadores que lo realizaron.
