Dra. Marcela Julio: “Investigamos como se relacionan enfermedades como el estrés y la ansiedad, con problemas gastrointestinales”

18.10.18

La actual académica e investigadora del Instituto de Química de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (PUCV), Dra. Marcela Julio Pieper, es de profesión Bioquímica, doctora en esta especialidad y cuenta con un postdoctorado del University College Cork, Irlanda. En sus líneas de investigación, destaca la exploración de cambios en la permeabilidad epitelial, el código neuroquímico y la morfología neuronal del intestino en situaciones de desnutrición y de obesidad, de manera de encontrar potenciales blancos farmacológicos para el tratamiento o prevención de dichas condiciones.

En su trayectoria como investigadora, la Dra. Marcela Julio, ha realizado diversas publicaciones de su especialidad y, además, se ha adjudicado dos proyectos FONDECYT Regulares, vinculados con el uso de antidepresivos para proteger la función de la barrera intestinal (2013) y las alteraciones en las neuronas submucosas del colon como consecuencia de la obesidad (2018).

Desde esta perspectiva, la especialista de la PUCV, afirma que en la población existe mucha desinformación con respecto a temas como la nutrición y la salud intestinal. Por ejemplo, se promueve el uso de productos de moda que no tienen respaldo científico o dietas para desintoxicar el intestino, sin embargo, existen órganos como el hígado que en personas sanas cumplen la función de detoxificación de manera sumamente eficaz. Subraya que en caso de enfermedad, toda dieta debiera ser supervisada por un profesional de la nutrición, que pueda asegurar la compatibilidad de esa alimentación con la patología de base.  Además, sostiene que varias enfermedades crónicas del intestino, están directamente vinculadas con trastornos de ansiedad y depresión, ya que el eje ‘intestino-cerebro’ se comunica de forma bidireccional a través del nervio vago y, también, mediante el sistema inmune y hormonas. Por ello, las alteraciones en las bacterias intestinales guardarían una estrecha relación con las enfermedades psiquiátricas. El intestino se comunica con muchos sistemas, lo que explicaría su relación con otros trastornos como las alergias y el sobrepeso.

Para hablar de estos y otros temas, la Dra. Marcela Julio, nos recibió en su oficina del Instituto de Química de la PUCV.

¿Dónde nace su interés por la investigación?

Desde pequeña que siempre me llamó mucho la atención la Biología y la Química, por lo que decidí estudiar Bioquímica en la Universidad de Chile. Estando allí, me enamoré tanto de la carrera que hice el Doctorado en Bioquímica de la misma casa de estudios y, posteriormente, un postdoctorado en el University College Cork de Irlanda.

Recuerdo que, al terminar mis estudios de pregrado, investigué sobre toxicología ambiental, midiendo y comparando muestras de sangre y orina de personas que estuvieron expuestas a emisiones del combustible diésel. Posteriormente, cuando realizaba mis estudios de doctorado, mi interés se volcó hacia la endocrinología reproductiva, donde estudié los fenómenos de irrigación sanguínea del ovario.

¿Cómo nace el interés por estudiar el eje ‘intestino-cerebro’?

Fue en el postdoctorado que realicé en Irlanda que, precisamente, versó sobre el eje intestino-cerebro, es decir, cómo se comunica el cerebro con el intestino y viceversa, tema que me cautivó profundamente y que me compaña hasta el día de hoy. En aquella oportunidad, estuve trabajando e investigando el eje ‘intestino-cerebro’ con mi esposo que también es bioquímico y con un grupo de especialistas del área, por un periodo que se extendió por cuatro años. Fue así como pude constatar que nuestro cerebro e intestino se comunican constantemente y un claro ejemplo lo encontramos en la siguiente situación: el común de las personas que cuando se ponen nerviosas, lo manifiestan mediante problemas gastrointestinales.

Asimismo, nos percatamos de que existen mecanismos bien caracterizados, que se encargan de la comunicación de ambos órganos, y que involucran a nervios y bacterias.

¿Podría contarnos un poco sobre los resultados alcanzados durante este período?

Estudiamos el síndrome del intestino irritable, conocido en Chile como colon irritable. En este sentido investigamos como se relacionan enfermedades como el estrés y la ansiedad, con problemas gastrointestinales. En esta línea, se caracterizó, mediante modelos animales, las neuronas que están presentes en el colon y que tienen participación de los fenómenos gastrointestinales. Por ejemplo, si tú cortas un nervio que comunica el cerebro con el intestino, habrá fenómenos específicos que no sucederán.

En otro caso similar, antiguamente a las personas que padecían síndromes de diarrea crónica, se les cortaba el nervio vago, una solución radical que solucionaba el problema, pero con otras consecuencias para el organismo. Actualmente, este problema se puede solucionar mediante fármacos.

¿Qué consecuencias traería cortar el nervio vago?

El nervio vago comunica el sistema nervioso central con distintas partes del cuerpo, por ende, si tú lo cortas los efectos llegarán a más de un órgano. Pero también este nervio envía señales desde el intestino, por ejemplo estímulos generados por bacterias del colon, hacia el cerebro. Actualmente, se está obteniendo información respecto al tipo de bacterias que son beneficiosas para nuestro organismo. En este sentido, se han hecho estudios masivos para comparar las bacterias intestinales de distintas poblaciones y así relacionar su diversidad bacteriana con la prevalencia de enfermedades y la calidad de vida.

Hoy día mucha gente tiene el problema del colon irritable ¿Qué les podría comentar?

Primero que nada, no tomar a la ligera los problemas gastrointestinales. Muchas veces ante un problema de estrés, la gente suele sentirse mal del estómago. Un caso común lo vemos en los mismos estudiantes, quienes antes de rendir una prueba sienten estas molestias y muchas veces no saben cómo controlarlas. Mi recomendación es que, si los síntomas les impiden desarrollar sus actividades normales, vayan a consultar de inmediato con un médico.

Segundo, no automedicarse ya que, muchas veces, las personas suponen que sufren síndrome de intestino irritable sin haber sido diagnosticadas, y utilizan medicamentos que no son los indicados. Este trastorno puede presentar distintos tipos de predominio, tales como: diarrea, constipación y una mezcla de ambos, lo que se conoce como subtipo alternante. Por ejemplo, las personas que tienen predominio de constipación, toman laxante y no siempre obtienen buenos resultados o efectos inmediatos, provocando que los sujetos comiencen a subir la dosis o a combinar con otros medicamentos.

¿Hay un tratamiento efectivo con fármacos?

Sí. Muchas veces lo que se hace es corregir la condición del sistema nervioso y, en la mayoría de los casos, esto va acompañado de una mejora en la parte gastrointestinal. Ahí se ve muy claramente la comunicación que hay entre ambos tejidos.

Al finalizar el postdoctorado ¿Cómo continúa su carrera como investigadora?

Ingresé a la PUCV, donde postulé de inmediato a un FONDECYT Regular orientado a investigar terapias para reducir la permeabilidad del intestino. El intestino es un tubo que contiene sustancias beneficiosas para el organismo, como los nutrientes, y sustancias dañinas, como las que producen las bacterias patógenas. De esta manera, si el tubo se vuelve más permeable, estas sustancias pueden pasar a otros tejidos, generando diversas patologías.

En este sentido, el objetivo del proyecto fue estudiar unos receptores llamados tipo Toll, que demostramos tenían participación en el aumento de esta permeabilidad. Además observamos que al utilizar un tipo de fármacos antidepresivos que actúan sobre esos receptores, era posible reducir la permeabilidad.

¿Y la permeabilidad del intestino qué efectos puede traer en los animales?

Tiene distintos efectos. Por ejemplo, al pasar sustancias tóxicas a otros tejidos, el animal puede llegar a producir una respuesta inmune o inclusive un proceso inflamatorio masivo. La permeabilidad se ve afectada por múltiples factores, tales como la dieta que adoptamos, los medicamentos que consumimos y la carga física del ejercicio extenuante. Además, es relevante considerar que la permeabilidad varía a lo largo del tiempo.

Igualmente, la permeabilidad se ve aumentada de sobre manera con enfermedades inflamatorias como la colitis ulcerosa y la enfermedad de Crohn, donde el intestino deja pasar muchas más sustancias de las permitidas, perpetuando la inflamación del tejido que puede llegar a destruirse.

¿Nos podría detallar un poco más la relación entre ejercicio y permeabilidad?

Se ha demostrado que las personas que realizan ejercicio físico de forma extenuante, como los maratonistas, presentan un aumento de la permeabilidad de su intestino tras correr una maratón. Aún no se sabe las consecuencias del fenómeno, simplemente sirve para ejemplificar que la permeabilidad no permanece estática, sino que va cambiando.

Volviendo al tema de la investigación ¿De qué trata su último FONDECYT?

Estoy estudiando el efecto de una dieta alta en grasas sobre las neuronas del intestino. La gente no se imagina, pero el intestino es un tejido que tiene muchas neuronas, con una cantidad similar a la médula espinal. En el caso de las neuronas del intestino, éstas se encargan de, por ejemplo, su contracción, los movimientos peristálticos y, además, tienen una función de captar información y transmitirla hacia otros órganos, uno de ellos el cerebro.

Al respecto, estamos investigando en ratas el uso de una dieta alta en grasa, para detectar cambios importantes en algunas neuronas, principalmente, observar grupos de neuronas de las que no existan registros. Así, los resultados obtenidos me ayudarán a saber si existen variaciones significativas de bacterias con un cambio de dieta y, por consiguiente, su impacto con el cambio de neuronas o de permeabilidad intestinal, solo por nombrar algunos.

¿En qué consiste esta dieta alta en grasas?

Es una dieta donde el 60% de las calorías viene en forma de grasa, por lo que las ratas al adoptarla comienzan a aumentar de peso y se vuelven, por ejemplo, resistentes a la insulina. En esta línea, en un futuro quiero analizar los efectos en las neuronas e intestino de los pacientes con obesidad, con el objetivo de buscar nuevos posibles fármacos para tratar la obesidad.

¿Esto ha sido probado en personas o solo en animales a nivel experimental?

Trabajamos con animales bajo estrictos protocolos bioéticos que garantizan su bienestar. En este trabajo de investigación, por ejemplo, el único impacto perceptible que tuvieron las ratas, al aplicar dos dietas distintas, fue que unas tuvieron un crecimiento más lento que las otras. En este punto, quisiera comentar que, para investigar la comunicación entre dos órganos, es necesario trabajar con personas o con modelos animales.

¿Cuáles han sido los resultados que más le han impactado en su carrera como investigadora?

Qué los cambios en las dietas de los sujetos tienen efectos a muy corto plazo. Es decir, con unos pocos días de haber empezado una dieta baja en proteínas o alta en grasas, en el caso de los animales, los cambios son bastante notorios. En este sentido, muchas veces las personas piensan que al salirse un tiempo de la dieta no pasa nada, pero en realidad sí, los efectos pueden tener mucha repercusión en el organismo.

¿O sea, podríamos deducir que la alimentación es fundamental?

Es muy importante tener buenos hábitos alimenticios. Una hipótesis que sostengo, se relaciona con la premisa de que, si uno no genera una dieta adecuada desde la juventud, probablemente habrá algunas consecuencias que con los años no se podrán revertir. Esto es lo que pretendo evaluar con este proyecto. En este sentido, a mí me da la sensación de que durante las distintas etapas de la vida son muchos los cambios que van ocurriendo en el organismo y hay algunos que no son reversibles.  

Por lo tanto ¿Una mala alimentación durante la niñez podría durar para toda la vida?

Exactamente. Actualmente se sabe que los efectos de la malnutrición infantil traen consigo problemas en el sistema nervioso, en los músculos, en el aprendizaje y otros factores muy importantes para el organismo. Sin embargo, no existen tantos estudios en relación a la adolescencia, donde se supone que uno es más fuerte y más resistente, desde mi perspectiva creo que también es una etapa sumamente sensible a estos cambios. 

A largo plazo, ¿hacia dónde van estas investigaciones?

Me gustaría poder ver el camino que siguen todas estas rutas neuronales, partiendo desde el intestino hasta llegar al cerebro. Analizar cómo afecta la dieta a las rutas neuronales, qué es lo que va cambiando y ver cuáles son los caminos más importantes, ya que no todas las rutas son neuronales, hay algunas que son por hormonas e, inclusive, hay células y moléculas del sistema inmune que también pueden transportar información.

¿Cómo ve su rol como investigadora a futuro?

Pienso que como investigadora uno adquiere el compromiso de aportar conocimiento a los espacios en los que se desenvuelve, por lo que me parece muy interesante el permanente apoyo y difusión que realiza la Vicerrectoría de Investigación y Estudios Avanzados a la investigación generada en la Universidad.

Por ello, estoy convencida que, al investigar, uno no debe quedarse en una sola área, sino que es necesario expandirse a otras. De esta manera, el trabajo interdisciplinario es muy importante y, en este contexto, la PUCV se ha destacado por promover y realizar un trabajo conjunto con las distintas unidades académicas de la Universidad.

 Por Marcelo Vásquez, Periodista VRIEA PUCV