Las bacterias intestinales influyen indirectamente en el cerebro, según un estudio

Un nuevo estudio descubrió que existe una relación tripartita entre un tipo de bacteria intestinal, cortisol y metabolitos cerebrales. Esta relación, según la hipótesis de los investigadores, podría conducir a una mayor comprensión del autismo, pero se necesitan más estudios en profundidad.
Un nuevo estudio ha encontrado que las bacterias intestinales influyen en los cambios en el cerebro a través del cortisol sérico.

La investigación previamente cubierta por Noticias médicas hoy sugirió que podría haber un vínculo entre las bacterias que se encuentran en el intestino y el desarrollo del comportamiento autista. Estudios recientes continúan estableciendo vínculos entre el microbioma intestinal y los trastornos del espectro autista (TEA).

Sin embargo, la forma exacta en que los microbios intestinales podrían influir en el desarrollo del cerebro aún está sujeta a debates y estudios adicionales.

Ahora, investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign han descubierto que puede haber un mecanismo de comunicación de tres vías entre los microbios intestinales y los metabolitos cerebrales, que involucra el cortisol como el canal a través del cual se transmite el "mensaje".

El primer autor del estudio Austin Mudd, un estudiante de doctorado de la Universidad de Illinois, explica que los metabolitos cerebrales pueden tener un fuerte impacto en el desarrollo de los bebés y que estos podrían verse influenciados por el microbioma intestinal.

"Los cambios en neurometabolitos durante la infancia pueden tener profundos efectos sobre el desarrollo del cerebro, y es posible que el microbioma, o colección de bacterias, hongos y virus que habitan en nuestro intestino, desempeñe un papel en este proceso", dice.

Fue esta misteriosa interacción entre el cerebro y el intestino la que motivó a los investigadores a investigar el mecanismo en juego. Los hallazgos de los investigadores se publicaron en la revista Microbios intestinales y están disponibles en línea.

Las bacterias intestinales predicen metabolitos cerebrales

En este estudio, los científicos utilizaron lechones de 1 mes de edad, ya que son los animales con más similitudes con los bebés humanos cuando se trata del desarrollo del cerebro y el microbioma intestinal.

"Usar el lechón como un modelo animal traducible para bebés humanos brinda una oportunidad única para estudiar aspectos del desarrollo que a veces son más difíciles o éticamente difíciles de recopilar datos en los bebés humanos", explica Mudd.

"Por ejemplo, en este estudio quisimos ver si podíamos encontrar bacterias en las heces de los lechones que pudieran predecir las concentraciones de compuestos en la sangre y el cerebro, las cuales son más difíciles de caracterizar en los bebés", agrega.

Primero, los investigadores encontraron que Bacteroides y Clostridium las bacterias, identificadas en las heces de los animales, predijeron niveles más altos de mioinositol, que es una sustancia que desempeña un papel en la señalización celular. Bacteroides también podría predecir cantidades más altas de creatina, un compuesto tipo aminoácido, en el cerebro.

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Los científicos también notaron que Butyricimonas las bacterias podrían predecir positivamente el n-acetilaspartato (NAA), un aminoácido que se encuentra en el cerebro. Al mismo tiempo, encontraron que una gran cantidad de Ruminococo las bacterias en las heces se correlacionaron con concentraciones más bajas de NAA en el cerebro.

Mudd destaca el hecho de que la investigación previa ya había sugerido un vínculo entre ANA anormal y el desarrollo de ASD, pero hasta ahora, nada había llevado a los científicos a notar las correlaciones entre las bacterias intestinales y ANA.

"Estos metabolitos cerebrales se han encontrado en estados alterados en individuos diagnosticados con trastorno del espectro autista [...], pero ningún estudio previo ha identificado enlaces específicos entre géneros bacterianos y estos metabolitos particulares".

Austin Mudd

El cortisol actúa como canal de comunicación

Luego, los investigadores buscaron establecer si estos tipos de bacterias también podrían predecir la concentración de ciertos compuestos en la sangre.

El coautor del estudio, Ryan Dilger, profesor asociado de la Universidad de Illinois, explica que la recolección de muestras fecales y biomarcadores sanguíneos de los bebés sería más factible que la realización de otras pruebas. Si se demuestra que este enfoque es eficaz, permitiría realizar pruebas más sencillas que podrían indicar predictores potenciales de TEA.

"Los biomarcadores sanguíneos son algo que realmente podemos recolectar de un bebé, por lo que es una muestra clínicamente relevante. Sería bueno estudiar el cerebro de un bebé directamente, pero los bebés con imágenes son logísticamente y éticamente difíciles. Sin embargo, podemos obtener heces y sangre de bebés ", dice el Prof. Dilger.

Se descubrió que los microbios de las heces podían predecir los niveles de serotonina y cortisol, ambos influenciados por las bacterias intestinales. Bacteroides las bacterias se relacionaron con niveles más altos de serotonina y abundantes Ruminococo se asociaron con niveles más bajos de ambos compuestos.

Los autores del estudio señalan que sus hallazgos respaldan los resultados de estudios existentes que observaron por separado las asociaciones entre ASD y los niveles alterados de serotonina y cortisol, por una parte, y una abundancia de Bacteroides y Ruminococo en las heces, en el otro.

Usando el "análisis de mediación", un método estadístico, los investigadores probaron la existencia de una relación tripartita entre Ruminococo, NAA y cortisol.

Encontraron que el cortisol en la sangre actuaba como una especie de "canal de comunicación" entre las heces Ruminococo y niveles cerebrales de NAA. Esto sugiere que Ruminococo influir en los cambios en el cerebro indirectamente, a través del cortisol sérico.

Los investigadores conjeturan que este mecanismo de tres vías podría desempeñar un papel en la determinación de los síntomas de TEA, pero advierten que esto debe ser confirmado por estudios más a fondo.

"Seguimos siendo precavidos y no queremos exagerar nuestros hallazgos sin el apoyo de los ensayos clínicos de intervención, pero creemos que esto podría ser un factor que contribuye a los síntomas heterogéneos del autismo", dice Mudd.