Oligosacáridos como posibles reguladores de la microbiota intestinal y la salud intestinal en el tratamiento post-COVID-19, parte 2

6. El papel de los oligosacáridos en la modulación de la microbiota intestinal y la expresión de ACE2 para aliviar el síndrome post-COVID-19

El SARS-CoV-2 ingresa a las células huésped uniéndose al receptor ACE2 en la superficie celular. ACE2 está presente en varias células del cuerpo humano, incluidas las del tracto respiratorio y gastrointestinal [121]. Una vez dentro de la célula, el virus utiliza la maquinaria de la célula huésped para replicarse y propagarse. Los polisacáridos y oligosacáridos derivados de fuentes bacterianas, fúngicas y de algas marinas son compuestos naturales que exhiben propiedades bioactivas capaces de mejorar el sistema inmunológico, inhibir la replicación viral y la infectividad y brindar protección contra infecciones virales [122]. La investigación actual ha priorizado la exploración de polisacáridos y oligosacáridos sulfatados como enfoques prometedores para combatir el SARS-CoV-2. Por ejemplo, la heparina, un medicamento anticoagulante, ha demostrado una eficacia notable a nivel nanomolar para prevenir la transmisión del SARS-CoV-2[123]. Esto se logra inhibiendo la unión viral y reduciendo la formación de coágulos sanguíneos. Además, los polisacáridos sulfatados derivados de plantas y organismos marinos han mostrado efectos inhibidores alentadores contra el virus en experimentos de laboratorio, disminuyendo efectivamente la replicación viral y reduciendo la infectividad [124]. Estas moléculas pueden unirse tanto a ACE2 como a la proteína de pico del SARS-CoV-2, lo que facilita la unión del virus a ACE2 [125,126]. Al hacerlo, los oligosacáridos sulfatados pueden impedir de manera competitiva que el virus ingrese a las células huésped, lo que podría reducir la gravedad de los síntomas posteriores a la COVID-19 (Figura 3).

Cistanche puede actuar como antifatiga y potenciador de la resistencia, y estudios experimentales han demostrado que la decocción de Cistanche tubulosa podría proteger eficazmente los hepatocitos hepáticos y las células endoteliales dañadas en ratones nadadores que soportan peso, regular positivamente la expresión de NOS3 y promover el glucógeno hepático. síntesis, ejerciendo así eficacia antifatiga. El extracto de Cistanche tubulosa rico en glucósidos feniletanoides podría reducir significativamente los niveles séricos de creatina quinasa, lactato deshidrogenasa y lactato, y aumentar los niveles de hemoglobina (HB) y glucosa en ratones ICR, y esto podría desempeñar un papel antifatiga al disminuir el daño muscular. y retrasar el enriquecimiento de ácido láctico para el almacenamiento de energía en ratones. Las tabletas compuestas de Cistanche Tubulosa prolongaron significativamente el tiempo de natación con carga de peso, aumentaron la reserva de glucógeno hepático y disminuyeron el nivel de urea sérica después del ejercicio en ratones, mostrando su efecto antifatiga. La decocción de Cistanchis puede mejorar la resistencia y acelerar la eliminación de la fatiga en ratones que hacen ejercicio, y también puede reducir la elevación de la creatina quinasa sérica después del ejercicio de carga y mantener normal la ultraestructura del músculo esquelético de los ratones después del ejercicio, lo que indica que tiene los efectos. de potenciación de la fuerza física y antifatiga. Cistanchis también prolongó significativamente el tiempo de supervivencia de los ratones envenenados con nitritos y mejoró la tolerancia contra la hipoxia y la fatiga.

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Los pacientes post-COVID-19 pueden albergar una pequeña carga viral en sus cuerpos incluso después de recuperarse de la fase aguda, lo que puede activar los receptores ACE2 intestinales y causar síntomas gastrointestinales como diarrea [127]. Estudios anteriores con ratas gnotobióticas que carecían de microbiota intestinal natural encontraron que la presencia de microbiota intestinal se asocia con una mayor expresión del ARNm de ACE2 en el colon. Este aumento de la expresión de ACE2 podría aumentar la susceptibilidad a la infección por SARS-CoV-2 y afectar la gravedad de la enfermedad [128]. La microbiota intestinal regula la expresión de ACE2, y un microbioma sano promueve una mayor expresión de ACE2 y una enfermedad menos grave. Ciertas bacterias, como Bacteroides dorei, Bacteroides ovatus, Bacteroides thetaiotaomicron y Bacteroides massiliensis, regulan negativamente la expresión de ACE2 en modelos murinos, lo que destaca la interrelación entre el microbioma intestinal, la expresión de ACE2 y la infección viral [53]. El efecto de las especies de Firmicutes sobre la expresión del receptor ACE-2 no es consistente. Sin embargo, estudios recientes han indicado que modular la composición de la microbiota intestinal aumentando la abundancia de Bacteroidetes y disminuyendo los niveles de Firmicutes puede tener un impacto beneficioso al inhibir la entrada de SARS-CoV-2 a través de la regulación negativa de la expresión de ACE2 en el células epiteliales intestinales [129].

El eje intestino-pulmón es una vía de comunicación bidireccional que facilita el intercambio de información entre la microbiota intestinal y el sistema respiratorio [130]. Cada vez hay más pruebas que demuestran que la microbiota intestinal influye en la salud respiratoria, mientras que el sistema respiratorio afecta la composición de la microbiota intestinal. Se cree que el sistema inmunológico, fundamental tanto en el intestino como en los pulmones, media en el eje intestino-pulmón, junto con la expresión de ACE2 en ambos órganos [131]. Los estudios revelan que la microbiota intestinal modula la expresión de ACE2 en el sistema respiratorio y que el tratamiento con Lactobacillus rhamnosus puede aumentar la expresión de ACE2 en los pulmones, mitigar la lesión pulmonar inducida por el virus de la influenza y mejorar la función pulmonar [132].

Se ha demostrado que varios oligosacáridos, incluidos fructooligosacáridos, xilooligosacáridos, galactooligosacáridos y pectina-oligosacáridos, promueven selectivamente el crecimiento de bacterias intestinales beneficiosas como las bifidobacterias y los lactobacilos. Estas bacterias derivadas de probióticos producen moléculas como lipopéptidos, incluida la subtilisina de Bacillus amyloliquefaciens, la curvatura A de Lactobacillus curvatus, la sakacina P de Lactobacillus sake y los lactococos Gb de Lactococcus lactis, que poseen una mayor afinidad de unión a la ACE2 humana [133]. Al inhibir competitivamente la acción de estas moléculas derivadas de probióticos, se previene la conexión obligatoria del SARS-CoV-2 con las células epiteliales del huésped que expresan ACE2 para la entrada y la reproducción. Además, la investigación ha demostrado que la microbiota intestinal produce AGCC que pueden influir en la expresión de la ACE2 intestinal. Brown y cols. demostró que la colonización con bacterias enriquecidas con Clostridia resultó en un aumento significativo del propionato y butirato fecal, así como una disminución en la expresión de ACE2 en los intestinos y pulmones de ratones libres de patógenos específicos [134]. De manera similar, otras investigaciones han demostrado que el tratamiento con butirato puede disminuir la expresión de ACE2, junto con varios otros genes relacionados con la defensa del huésped y la respuesta inmune [135]. Estos hallazgos sugieren que los SCFA pueden desempeñar un papel en la inhibición de la entrada del SARS-CoV-2 en las células huésped al reducir la expresión de ACE2. Por lo tanto, apuntar y modular el microbioma intestinal utilizando oligosacáridos podría ser una estrategia potencial para reducir los síntomas post-COVID-19.

7. Conclusiones

El brote global de COVID-19 ha tenido una profunda influencia en los estilos de vida de las personas en todo el mundo y puede causar efectos en la salud a largo plazo, incluido el síndrome post-COVID-19. Este síndrome puede persistir durante semanas o meses y puede incluir síntomas como disbiosis intestinal, diarrea, fatiga y dolor anormal. Las alteraciones en la microbiota intestinal pueden contribuir a diversos síntomas gastrointestinales y a un mayor riesgo de infecciones. Además, la disbiosis en la microbiota intestinal puede provocar un aumento de la inflamación y el estrés oxidativo, lo que puede contribuir a los síntomas crónicos y al desarrollo del síndrome post-COVID-19. Por lo tanto, equilibrar la microbiota intestinal mediante intervenciones dietéticas, probióticos, prebióticos y trasplantes de microbiota fecal se ha convertido en un enfoque terapéutico prometedor para aliviar los síntomas post-COVID-19.

La nutrición personalizada es un campo emergente que podría brindar nuevas oportunidades para promover la salud intestinal en el manejo post-COVID-19. La combinación de oligosacáridos con otros probióticos y prebióticos podría conducir a mejoras más significativas en la salud intestinal y la función inmune. Los oligosacáridos se derivan de recursos naturales y no son tóxicos, lo que los convierte en un método conveniente y de bajo costo para promover la salud intestinal y reducir el riesgo de síntomas e infecciones gastrointestinales. Pueden estimular el crecimiento de bacterias intestinales beneficiosas al tiempo que inhiben el crecimiento de bacterias dañinas, promoviendo la producción de metabolitos funcionales como los ácidos grasos de cadena corta (AGCC). Los SCFA tienen numerosos beneficios para la salud, incluida la modulación inmune y la antiinflamación. Las sales biliares, otro importante metabolito derivado del intestino, también pueden tener capacidades antioxidantes y antiinflamatorias que pueden ayudar a reducir la inflamación y el estrés oxidativo. Además, la microbiota intestinal y los receptores ACE2 desempeñan funciones cruciales en la patogénesis de la COVID-19 y también pueden estar implicados en el desarrollo del síndrome post-COVID-19. Los oligosacáridos pueden modular la flora intestinal y la expresión de ACE2 en el intestino, lo que destaca la importancia potencial de la modulación de la microbiota intestinal en el tratamiento de los síntomas post-COVID-19.

Sin embargo, se necesitan más investigaciones para determinar la dosis y el momento óptimos de la suplementación con oligosacáridos en el tratamiento post-COVID-19. Además, es esencial considerar la fuente y el tipo de oligosacárido, ya que los diferentes tipos pueden tener distintos efectos sobre la microbiota intestinal. Las investigaciones futuras deberían centrarse en identificar los oligosacáridos específicos que son más eficaces para promover la salud intestinal. En conclusión, los oligosacáridos son reguladores potenciales de la microbiota intestinal y la salud intestinal en el tratamiento post-COVID-19.

Contribuciones de autor:Conceptualización, SZ y KT; redacción: preparación del borrador original, K.-LC; adquisición de financiación, SZ y K.-LC; redacción: revisión y edición, K.-LC, SC, BT, SV, SZ y KT Todos los autores han leído y aceptado la versión publicada del manuscrito.

Fondos:Este trabajo fue financiado en parte por el Programa de Investigación y Desarrollo de Áreas Clave de la Provincia de Guangdong (2020B1111030004), el Programa de Equipo Innovador de Educación Superior de la Provincia de Guangdong (2021KCXTD021) y el Programa de Fondos Iniciales de Investigación Científica de la Universidad Oceánica de Guangdong ( 2023).

Declaración de la Junta de Revisión Institucional:No aplica.

Declaración de consentimiento informado:No aplica.

Declaración de disponibilidad de datos:No aplica.

Conflictos de interés:Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.

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