Las bacterias del intestino pueden causar hasta aislamiento social

Ciertas combinaciones de bacterias intestinales producen sustancias que afectan al contenido de la mielina del cerebro y causan comportamientos de aislamiento social en ratones, según un estudio llevado a cabo en el Hospital Monte Sinaí (Nueva York, EE.UU.). Los científicos lo comprobaron transfiriendo bacterias fecales de ratones deprimidos a ratones genéticamente distintos y no deprimidos.

Combinaciones concretas de bacterias intestinales producen sustancias que afectan al contenido de la mielina y causan comportamientos de evitación social en ratones, según un estudio llevado a cabo en la Escuela de Medicina Icahn en el Hospital Monte Sinaí (Nueva York, EE.UU.) y publicado en la revista médica eLife.

Esta investigación sugiere que tratando las bacterias intestinales, o sus metabolitos, podrían abordarse los trastornos psiquiátricos y las enfermedades desmielinizantes, como la esclerosis múltiple.
La esclerosis múltiple es una enfermedad autoinmune caracterizada por un daño en la mielina, la vaina aislante alrededor de los axones de las células nerviosas que permite una conducción más rápida del impulso eléctrico.
La mielinización es fundamental para el funcionamiento cotidiano del cerebro. Daños en la mielina provocan una transmisión sináptica alterada y síntomas clínicos, explica el hospital en una nota de prensa.
Investigaciones anteriores de la Escuela Icahn de Medicina mostraban un adelgazamiento de la mielina y una disminución de las fibras mielinizadas en modelos preclínicos de depresión, proporcionando de este modo una visión biológica de la alta tasa de depresión en los pacientes con esclerosis múltiple.
Este estudio, dirigido por Patrizia Casaccia, profesora de Neurociencia, Genética y Genómica, y Neurología, y directora del Centro de Excelencia para la Reparación de la Mielina, y la post-doc Mar Gacias, identifica los metabolitos del intestino derivados de bacterias que pueden afectar al contenido de la mielina en el cerebro de ratones e inducir síntomas similares a la depresión.

Transferencia
Los investigadores transfirieron bacterias fecales del intestino de ratones deprimidos a ratones genéticamente distintos que mostraban un comportamiento no-deprimido. El estudio mostró que la transferencia de la microbiota era suficiente para inducir comportamientos de aislamiento social y cambiar la expresión de los genes de la mielina y el contenido de mielina en los cerebros de los ratones receptores.
"Nuestros hallazgos ayudarán en la comprensión del papel de la microbiota en la modulación de la esclerosis múltiple", dice Casaccia. "El estudio proporciona una prueba de principio de que los metabolitos del intestino tienen la capacidad de afectar al contenido de la mielina con independencia de la composición genética de los ratones. Tenemos la esperanza de que estos metabolitos puedan ser objeto de posibles terapias futuras".
Para definir el mecanismo de la comunicación intestino-cerebro, los investigadores identificaron comunidades bacterianas asociadas con mayores niveles de cresol, una sustancia que tiene la capacidad de pasar la barrera sangre-cerebro.
Cuando los precursores de las células formadoras de mielina se cultivaban en un plato y se exponían a cresol, perdían su capacidad para formar mielina, lo que sugiere que un metabolito derivado del intestino afectaba formación de la mielina en el cerebro.
Se necesitan más estudios para traducir estos hallazgos para los seres humanos y para identificar las poblaciones de bacterias con el potencial de aumentar la producción de mielina.
La Universidad Virginia Commonwealth y la empresa Berg Salud contribuyeron al estudio, y los Institutos Nacionales de Salud (NIH) estadounidenses proporcionaron financiación.

La microbiota intestinal le dice al cerebro qué comer

En un estudio realizado con moscas identifican dos especies de bacterias relacionadas con las elecciones de alimentos
Que ante el menú de un restaurante escojamos un plato de pasta o un bistec con patatas; o que un domingo por la tarde sintamos un irrefrenable deseo de meternos entre pecho y espalda una terrina de helado de chocolate depende de las decisiones –a menudo irracionales- que toma nuestro cerebro respecto a la alimentación. Ahora bien, cómo realiza esas decisiones, qué mecanismos utiliza y cómo convierte la información sobre necesidades nutricionales del organismo en acciones es un misterio.

Un equipo de investigadores del Centro Champalimaud para lo desconocido, de Lisboa (Portugal) y de la Universidad Monash (Australia) ha logrado arrojar algo de luz sobre este funcionamiento.

En un estudio realizado con moscas de la fruta, y que recoge esta semana la revista PLOS Biology, han observado que las preferencias alimenticias vienen mediadas en buena medida por el intestino; y en concreto, por algunos de los mil millones de microorganismos que conforman la microbiota intestinal: son ellos los que le dicen al cerebro qué comer.
“En los seres humanos, que elijamos un plato u otro tiene que ver con aspectos emocionales, culturales, recuerdos y con las necesidades nutricionales del organismo”, explica en una entrevista telefónica a Big Vang Carlos Ribeiro, investigador del Centro Champalimaud para lo desconocido y autor principal de este trabajo. “Pero también, como hemos visto en nuestro estudio, con los microorganismos que alojamos mayoritariamente en el colon”, añade.

Bacterias que afectan el comportamiento
La alimentación que seguimos impacta en la mayoría de ámbitos de la vida, desde la salud de que gozamos, hasta sobre nuestro estado de ánimo, si somos o no fértiles o también los años que llegamos a vivir. De ahí la expresión “somos lo que comemos”. Sin embargo, lo que han demostrado estos científicos es que no solo los alimentos, sino también las bacterias que nos habitan influyen en nuestra salud. Es decir, “somos lo que comemos y lo que comen nuestras bacterias”.

En este sentido, en los últimos años se han publicado numerosas investigaciones que relacionan desequilibrios de la microbiota intestinal con obesidad, diabetes, o asma. E incluso hay indicios de que estos microbios influyen en nuestra conducta y estado de ánimo, y en enfermedades como depresión, alzhéimer, Parkinson o incluso autismo Este nuevo estudio liderado por Ribeiro va en esa dirección.

Este científico y su equipo investigan precisamente los mecanismos cerebrales de toma decisiones respecto a la comida y lo hacen usando la mosca de la fruta, Drosophila melanogaster. Los investigadores observaron que cuando cambiaban la dieta de este insecto y le privaban de un aminoácido esencial –aquellos que el organismo no puede sintetizar y que por tanto se deben ingerir a través de la dieta-, las moscas se inclinaban más por ingerir alimentos ricos en proteínas (los aminoácidos son los bloques de construcción de las proteínas). Estos nutrientes, las proteínas, son esenciales para mantener en buen estado las células madre, por ejemplo. Y cuando hay un déficit suelen aparecer enfermedades y la esperanza de vida se acorta.
“Nuestro estudio es el primero que demuestra cómo dos bacterias específicas de la microbiota de la mosca impactan en la decisión de comer o no alimentos proteicos, con las consecuencias que eso tiene sobre la salud”, resume este investigador.

Serendipia en el laboratorio
Cómo los investigadores descubrieron que las bacterias estaban detrás de las preferencias por alimentos concretos fue una casualidad. Estaban trabajando con la mosca de la fruta para indagar cómo se producen los antojos en estos insectos y vieron que cuando suprimían de la dieta ciertos aminoácidos, las moscas desarrollaban un apetito voraz por alimentos muy ricos en proteínas. Sin embargo, observaban que en ocasiones quitaban esos mismos aminoácidos de la dieta y algunas moscas no cambiaban de comportamiento. “No entendíamos qué ocurría, por qué algunas moscas reaccionaban así y otras no”, confiesa Ribeiro.

El laboratorio en el que se realizan los experimentos es un ambiente extremadamente limpio, libre de bacterias, pero por alguna razón, los investigadores descubrieron que sí había algunas especies de microbios en el ambiente, que habían logrado colonizar el intestino de los insectos. Eso les dio una pista: ¿y si eran esos microorganismos los responsables de que las moscas mostraran preferencia por las proteínas?


Dos especies de bacterias
Para comprobarlo, realizaron un experimento con cinco especies de bacterias. Primero usaron antibióticos para erradicar la microbiota del intestino de las moscas; sin microbiota, cuando quitaban los aminoácidos de la dieta, las Drosophilas preferían los alimentos ricos en proteínas. Pero si los investigadores reintroducían en el intestino de los animales dos de las cinco especies de bacterias intestinales que suelen tener las moscas, el comportamiento se revertía.

“Eso demuestra que simplemente dos de esos microbios son suficientes para cambiar las preferencias alimentarias”, afirma Ribeiro. En el estudio, también vieron que otras especies de bacterias eran al responsables de generar antojos relacionados con el azúcar. “Con la microbiota adecuada, las moscas de la fruta son capaces de hacer frente a situaciones nutricionales poco favorables”, remacha.

Aunque no lo han podido probar en su estudio, y de hecho es el objetivo de una nueva investigación que ya han comenzado, los científicos creen que la alteración de la dieta hace que las bacterias provoquen cambios metabólicos que actúan directamente sobre el cerebro. “De alguna manera las bacterias ‘hackean’ el cerebro para cambiar el comportamiento, creemos que lo hacen a través de metabolitos, por eso estamos haciendo ahora estudios de metabolómica, para ver qué cambia”, explica Ribeiro.

¿Y en humanos?
Ahora bien, ¿ocurre lo mismo en los humanos? Nosotros somos algo más complejos que las moscas. Para empezar, tenemos en nuestro aparato digestivo cientos de especies de bacterias, de manera que por el momento no es posible saber si estos resultados son extrapolables a las personas. “En las moscas podemos controlar de manera precisa la dieta, la genética y la microbiota. Incluso podemos modificar las neuronas para ver cómo funciona la toma de decisiones. Y todo eso no podemos hacerlo en mamíferos, sumamente complejos. Es muy difícil poder identificar qué especies de bacterias exactamente están afectando a nuestras preferencias alimentarias. Aunque una de las especies que hemos identificado en las moscas, los Lactobacilus, también están en los intestinos humanos”, apunta Ribeiro.


Referencia bibliográfica:
Mar Gacias, Sevasti Gaspari, Patricia Mae-Santos, Sabrina Tamburini, Monica Andrade, Fan Zang, Nan Shen, Vladimir Tolstikov, Michael A Kiebish, Jeffrey L Dupree, Venetia Zachariou, Jose C Clemente, Patrizia Casaccia: Microbiota-driven transcriptional changes in prefrontal cortex override genetic differences in social behavior. eLife (2016). DOI: 10.7554/eLife.13442. 

Fuente:  http://www.tendencias21.net/Las-bacterias-del-intestino-pueden-causar-aislamiento-social_a42462.html  Abril 2016
La Vanguardia  -  Cristina Saez - Abril 2017