Cabeza de bacteria

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Como las bacterias pueden influir sobre nuestro cerebro (Ilustración de Benjamin Arthur)

     ¿Cuál es nuestra relación con las bacterias? Una breve encuesta en mi cuenta de Twitter mostró que la palabra “bacteria” evoca en la mayoría de las personas conceptos como “infección”, “enfermedad” o “suciedad” (con algunas notables excepciones, como “yogurt” o “trabajo”). De hecho, existe una infinidad de productos de limpieza que promete eliminar a la mayoría de las bacterias y vivimos en ambientes cada vez mas asépticos. Sin embargo, la mayoría de las personas desconoce un hecho que se podría considerar aterrador en este contexto: en sus cuerpos, por cada célula humana, hay 10 bacterias [1]. Así es, somos una bolsa andante de bacterias.

     Las bacterias en nuestros cuerpos están por todos lados, pero se encuentran principalmente en la piel, la boca y el intestino. Muchas de estas bacterias no son peligrosas, al menos en el lugar donde se encuentran. Es más, cambios en la composición de estas comunidades de bacterias –conocidas también como microbiota– sí pueden desencadenar algunas enfermedades. De esta forma, nuestra relación con las bacterias que viven en nuestros cuerpos es muy importante y puede afectar a nuestra salud.

Bacterias gordas

     Una de las comunidades bacterianas más importantes es la que vive en nuestro intestino. Estas bacterias cumplen importantes funciones, entre las que se encuentra ayudar a la digestión de algunos polisacáridos que de otra forma sería imposible metabolizar por nuestros cuerpos. Estudios recientes han mostrado, por ejemplo, que existen diferencias importantes en la composición de la microbiota del intestino entre personas delgadas y obesas. En efecto, un estudio realizado con gemelos mostró que los que eran delgados tenían una microbiota muy diversa y abundante, mientras que los obesos tenían menos bacterias y de menos tipos [2]. En este punto era imposible saber si la obesidad era la cusa de una microbiota menos diversa o una consecuencia. Para definir este punto se realizó un segundo estudio [3] en el que transplantó la microbiota intestinal de individuos ya sea obesos o delgados en ratones. Esto produjo cambios metabólicos significativos en los ratones y aquellos que recibieron la microbiota de individuos obesos desarrollaron una mayor masa corporal y de tejido adiposo. Estos resultados sugieren fuertemente que la composición de la microbiota intestinal podría ayudar a modular el metabolismo y tener un impacto profundo en la obesidad, la que presenta una gran prevalencia en el mundo occidental. De esta forma, la microbiota del intestino podría tener un papel tremendamente relevante en el desarrollo de obesidad y otras afecciones relacionadas.

     Una de las hipótesis es que una dieta poco saludable –rica en grasas, azúcares y baja en fibra– modifique a la microbiota intestinal y que la nueva composición ayude a consolidar a la obesidad a través de un ajuste metabólico, generando un círculo vicioso. En efecto, se ha encontrado que las ratas que se alimentan con dietas “occidentalizadas” no adquieren la flora intestinal de ratas delgadas cuando comparten la misma jaula.

     Una derivada interesante es la posibilidad de diseñar alimentos probióticos ricos en alguna de las bacterias beneficiosas, aquellas asociadas a una baja masa corporal. Tal idea es muy interesante y factible, aunque evidentemente se anticipa que no será una fórmula mágica para bajar de peso.

Dime como naces…

     En un hecho muy interesante, se ha encontrado una relación entre la vía de nacimiento y la incidencia de algunas enfermedades. Por ejemplo, se ha identificado una correlación entre el nacimiento por cesárea y una mayor incidencia de alergias [4], diabetes de tipo I [5] y un modesto pero significativo aumento en la incidencia de autismo [6]. Particularmente este último caso resultó muy llamativo y en un estudio que se dio a conocer hace un par de meses [7] se encontró que ratones nacidos por cesárea eran más ansiosos y mostraban diversos desórdenes del comportamiento cuando se les comparaba con ratones que habían nacido por parto vaginal. Los investigadores encontraron que existían diferencias en la microbiota intestinal de estos ratones y propusieron que la imposibilidad de exponerse a las bacterias que existen en el canal del parto durante el nacimiento vaginal produzca cambios en la microbiota intestinal y en la salud mental a largo plazo. Un hecho tremendamente relevante para Chile, ya que en nuestro país cerca del 50% de partos son por cesárea, una de las tasas más altas entre países de la OCDE (la OMS estima que la cesárea se justifica como máximo en un 15% de todos los partos).

El eje intestino-cerebro

     Desde hace algún tiempo los neurobiólogos han explorado el posible impacto de la microbiota intestinal en la función del cerebro y como esto podría modular el comportamiento. Por ejemplo, se sabe que al menos dos tipos de bacterias de la microbiota del intestino humano producen GABA (ácido gamma-aminobutírico), un neurotransmisor inhibitorio del sistema nervioso central que está involucrado en depresión, ansiedad y trastornos cardiovasculares [10].

     El vínculo entre la microbiota intestinal y la función del cerebro se conoce como eje intestino-cerebro y ha ganado gran atención en los últimos años. De hecho, en EEUU el año pasado se invirtió más de un millón de dólares en un programa de investigación en esta área, principalmente debido la relación que se ha encontrado entre la microbiota intestinal y diversos desórdenes, incluyendo algunos del comportamiento.

     Un estudio publicado el año 2013 [8] encontró que un modelo de rata que presenta síntomas similares a los del autismo posee menores niveles de bacterias intestinales, particularmente de Bacteroides fragilis. Estas ratas además estaban más estresadas, mostraban un comportamiento antisocial y algunos síntomas gastrointestinales que también se observan de manera frecuente en niños autistas. Si se alimenta a estas ratas con la bacteria Bacteroides fragilis los síntomas se revierten de manera significativa, lo que sugiere una relación de causalidad entre la bacteria y el desorden de comportamiento. Más aún, los investigadores encontraron que en la sangre de estas ratas con desórdenes del comportamiento había mayores niveles de 4-etilfenilsulfato (4-EFS), una sustancia que es producida por algunas bacterias. Al inyectar esta sustancia en ratas control se desencadenaron los mismo síntomas que se habían observado en los ratones con una microbiota disminuida. Es posible que la acumulación de esta sustancia en el intestino solo ocurra en ausencia de Bacteroides fragilis, lo que podría explicar estos resultados.

     El mecanismo de estos efectos, sin embargo, no está para nada claro. Si se alimenta a ratas con 4-EFS no pasa nada, a no ser que tengan fragilidad intestinal. Se cree que esto facilitaría la salida del 4-EFS desde el intestino al torrente sanguíneo. ¿Es posible que estos hallazgos se usen como una posible terapia para alguno de los síntomas del autismo? Los mismos investigadores se muestran escépticos: es muy arriesgado anticipar como estudios de comportamiento en ratas puedan funcionar en humanos. Sin embargo, estos resultados han servido para resaltar el papel de la microbiota en el desarrollo de este tipo de desórdenes. Y han tenido otras consecuencias que pueden ser muy significativas para la ciencia fundamental: investigadores de EEUU estudiaron la microbiota intestinal de ratones de laboratorio que son distribuidos por dos empresas diferentes: los laboratorios Jackson y Harlan. Los investigadores encontraron que los ratones de Harlan presentan una microbiota intestinal más abundante y si se transplanta microbiota intestinal de ratones Harlan a ratones Jackson, estos últimos se muestran menos ansiosos y presentan niveles más bajos de marcadores de estrés en la sangre que los ratones control. Esto podría complicar la interpretación de experimentos de comportamiento cuando se usan ratones que han sido adquiridos a diferentes compañías [9].

     Evidentemente se trata de un área de investigación tremendamente compleja y, además de la microbiota intestinal, el sistema inmune también jugaría un papel importante, así como también el nervio vago (que conecta al cerebro con el sistema digestivo). Es probable que en los próximos años los científicos logren comprender mejor como la microbiota intestinal afecta a nuestras emociones, comportamiento y salud general. Después de todo, andamos acarreando unos dos kilos de bacterias.

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6 comentarios sobre “Cabeza de bacteria

  1. Esto me resultó muy interesante, porque la microbiota intestinal afecta absolutamente todo el cuerpo y dentro de algunos años, la medicación será diferente para varias afecciones; quizás sea el primer examen que nos hagan, para de ahí partir … quizás curar el colon irritable, el mal de Crohn, etc, parta por saber cómo andan nuestras bacterias…de cuales tenemos…cuales nos faltan…y hasta el insomnio puede tener como base, nuestra “florifauna” intestinal…

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