Indol

El indol, o 2,3-benzopirrol, es un compuesto aromático formado por un anillo de benceno y un anillo de pirrol con ocho átomos de carbono y uno de nitrógeno. Las bacterias y las plantas producen indol a partir del triptófano y lo utilizan para señalizar y defenderse de los intrusos. En los seres humanos, el precursor del indol es el triptófano, que se absorbe con las proteínas animales y vegetales de los alimentos. A partir de ellas, la microbiota intestinal produce varios derivados del triptófano, como el indol, la triptamina y la serotonina.

En las bacterias, el indol es un importante compuesto de señalización que controla la fisiología bacteriana y la patogénesis. Las plantas utilizan el indol como factor de crecimiento y defensa. En el cuerpo humano, el indol y sus derivados afectan a varias vías metabólicas, la salud intestinal, la respuesta al estrés oxidativo y la respuesta inmunitaria. Como compuesto natural del alquitrán de hulla, el aceite de jazmín y el aceite de azahar, y debido a su olor único, el indol se utiliza en la industria del perfume y el tabaco.

El indol y el microbioma intestinal

El indol es un producto de degradación del aminoácido esencial triptófano, que tomamos con la dieta. El microbioma intestinal produce indol, razón por la cual la concentración de indol en el tracto gastrointestinal depende tanto de la dieta como de la composición del microbioma ^intestinal1.

Se sabe que más de 85 especies de bacterias comensales intestinales producen indol, así como varios compuestos indólicos sustituidos, entre ellas Escherichia coli, Bacteroides ovatus, Clostridium limosum y Enterococcus faecalis. El indol y sus derivados se absorben, se distribuyen por la circulación sanguínea y se transportan al hígado, afectando al metabolismo hepático y a la respuesta inmunitaria.

En las bacterias, el indol funciona como una molécula señalizadora que modifica la expresión génica. Las bacterias intestinales beneficiosas son atraídas por el indol, mientras que éste repele a las bacterias extrañas y patógenas. El indol y sus derivados controlan la comunicación interbacteriana, la resistencia a los fármacos, la estabilidad de los plásmidos, la formación de biopelículas y la producción de factores de virulencia.

Indol y salud y enfermedad

Como subproductos del metabolismo del triptófano, el indol y sus compuestos son marcadores importantes del sistema inmunitario, la salud y las enfermedades. El indol favorece la homeostasis inmunitaria en el tracto gastrointestinal activando las células inmunitarias intestinales, reforzando la barrera intestinal y promoviendo el crecimiento de bacterias intestinales beneficiosas.

Sin embargo, las investigaciones han demostrado que los pacientes con enfermedades gastrointestinales o trastornos metabólicos presentan un microbioma intestinal alterado. Esto provoca un cambio en el metabolismo del triptófano y altera la composición de los derivados indólicos. Se ha demostrado que una dieta sana junto con la administración de suplementos de indol mejora los síntomas en pacientes con enfermedad inflamatoria intestinal (EII), síndrome del intestino irritable (SII) e inflamación hepática, así como complicaciones metabólicas como la diabetes, la obesidad y la resistencia a la ^insulina2.

Al degradar el triptófano, el microbioma intestinal produce algunos compuestos indólicos tóxicos, como el sulfato de indoxilo y el ácido indolacético. En las personas sanas, estas toxinas urémicas son eliminadas por los riñones. Sin embargo, en los pacientes con enfermedad renal crónica, el riñón está lesionado o dañado y, por tanto, es incapaz de eliminar las toxinas urémicas. Al mismo tiempo, el microbioma intestinal se altera y produce estas toxinas en altas concentraciones, lo que conduce a su acumulación en el organismo, donde pueden volverse peligrosas y afectar a casi todos los sistemas del ^cuerpo3.

Indol y terapia

El indol y los indoles sustituidos tienen una amplia actividad farmacológica debido a sus efectos antifúngicos, antiagregantes plaquetarios, anticancerígenos, antiplasmódicos, antiinsecticidas y antioxidantes. Dado que el indol se encuentra en la naturaleza, los indoles sustituidos son algunos de los compuestos más importantes para el desarrollo farmacéutico.

Varios compuestos indólicos tienen amplios efectos antitumorales y actúan sobre distintas vías en las células ^cancerosas4. Se ha demostrado que los pacientes con cáncer de colon tienen alterado el metabolismo del triptófano. De ahí que se haya estudiado ampliamente el efecto de una dieta rica en indoles y triptófano, que contenga col, brécol, col rizada, berza, nabo, mostaza, rábano, colza, col rizada y coles de Bruselas, en la prevención del cáncer, incluido el de colon.

Debido a sus efectos antibacterianos, los derivados indólicos se investigan actualmente como terapéuticos contra ^bacterias multirresistentes5. Del mismo modo, varios indoles sustituidos son activos frente a Plasmodium, por lo que podrían ser potentes fármacos para pacientes con ^malaria6.

Referencias

1. Li X, Zhang B, Hu Y, et al. New Insights Into Gut-Bacteria-Derived Indole and Its Derivatives in Intestinal and Liver Diseases. Front Pharmacol 2021;12:769501.
2. Su X, Gao Y, Yang R. Gut Microbiota-Derived Tryptophan Metabolites Maintain Gut and Systemic Homeostasis. Cells 2022;11(15):2296.
3. Cigarran Guldris S, González Parra E, y Cases Amenós A. Microbiota intestinal en la enfermedad renal crónica. Nefrología 2017;37(1):9-19.
4. Luo ML, Huang W, Zhu HP, et al. Advances in indole-containing alkaloids as potential anticancer agents by regulating autophagy. Biomed Pharmacother 2022;149:112827.
5. Meng T, Hou Y, Shang C, et al. Recent advances in indole dimers and hybrids with antibacterial activity against methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Arch Pharm (Weinheim) 2021;354(2):e2000266.
6. Surur AS, Huluka SA, Mitku ML, et al. Indole: ¿El siguiente andamio de los agentes antiplasmódicos? Drug Des Devel Ther 2020;14:4855-4867.