La depleción del microbioma inducida por antibióticos altera la homeostasis metabólica al afectar la señalización intestinal y el metabolismo colónico

La depleción del microbioma inducida por antibióticos (AIMD) se ha utilizado frecuentemente para estudiar el papel del microbioma intestinal en condiciones patológicas. Sin embargo, a diferencia de los ratones libres de gérmenes, los efectos de la AIMD en el metabolismo del huésped siguen sin entenderse completamente. Aquí mostramos los efectos de la AIMD para elucidar sus efectos sobre la homeostasis intestinal, la señalización luminal y el metabolismo. Demostramos que la AIMD, que disminuye las especies luminales de Firmicutes y Bacteroidetes, disminuye los niveles de glucosa en suero en reposo, reduce el aumento de glucosa en una prueba de tolerancia y mejora la sensibilidad a la insulina sin alterar la adiposidad. Estos cambios ocurren en un contexto de disminución de los ácidos grasos de cadena corta (SCFAs) luminales, especialmente el butirato, y del reservorio de ácidos biliares secundarios, lo que afecta el metabolismo global de los ácidos biliares. En ratones, la AIMD altera la expresión génica cecal y la señalización del péptido similar al glucagón 1 del intestino. Un extenso remodelado de tejidos y la disminución de la disponibilidad de SCFAs desplazan el metabolismo de los colonocitos hacia la utilización de glucosa. Sugerimos que la AIMD altera la homeostasis de la glucosa al potencialmente desplazar la utilización de energía de los colonocitos de SCFAs a glucosa.