El ayuno a largo plazo remodela el metabolismo microbiano intestinal y el metabolismo del hospedador

Resumen El ayuno a largo plazo se ha convertido en un tema de investigación prometedor debido a su potencial para tratar y prevenir enfermedades metabólicas. Sin embargo, se sabe poco sobre su impacto en la capacidad funcional del microbioma intestinal y el efecto combinado en el metaboloma sérico. Aquí, demostramos una remodelación extensa del ecosistema microbiano intestinal en humanos (n=92) después de un promedio de 9.8 días de ayuno (∼250 kcal/día). El ayuno afectó transitoriamente la abundancia relativa de la mayoría de las especies bacterianas (306 disminuyeron y 210 aumentaron de un total de 772). Los cambios en las especies se pudieron explicar en gran medida por su repertorio genómico de enzimas activas en carbohidratos (CAZymes), que fueron investigadas aquí por primera vez. El ayuno indujo cambios extensos en la abundancia de familias de CAZymes, agotando familias con sustratos de fibra dietética y aumentando familias con sustratos de glicanos derivados del hospedador. Del mismo modo, observamos cambios extensos en el metaboloma sérico, con 382 de 721 metabolitos significativamente afectados (246 aumentaron y 136 disminuyeron). El análisis en profundidad de la covariación entre metagenomas y metabolomas sugirió que las especies de Oscillibacter son productores clave de ácido indole-3-propiónico, un metabolito crucial para la salud cardiometabólica. Juntos, nuestros resultados proporcionan una visión sin precedentes sobre el impacto del ayuno a largo plazo en la composición y función del microbioma intestinal.