Investigadores han descubierto que bacterias vivas del intestino pueden viajar directamente al cerebro cuando una dieta alta en grasas debilita la barrera intestinal.
Este hallazgo revela una vía previamente desconocida que conecta los microbios intestinales con la salud neurológica y replantea la forma en que los científicos entienden la conexión intestino-cerebro.
Bacterias intestinales en el cerebro
En los cerebros de ratones alimentados con una dieta rica en grasas y colesterol, los científicos detectaron pequeñas cantidades de bacterias vivas que normalmente residen en el intestino.
Al analizar estos microbios, David Weiss de Emory University y sus colegas documentaron que las mismas especies bacterianas también aparecieron a lo largo del nervio vago, que conecta el intestino y el cerebro.
La comparación de bacterias en el intestino, el nervio y el cerebro mostró que estos microbios se habían movido directamente desde el intestino, en lugar de propagarse a través del torrente sanguíneo.
Esta vía inesperada planteó una pregunta central al equipo de investigación: ¿cómo una barrera intestinal alterada permite que las bacterias lleguen al cerebro?
Una dieta alta en grasas debilita el intestino
Una alimentación especializada para ratones hizo más que añadir grasa, ya que cambió qué bacterias prosperaron en el intestino.
Durante nueve días, ratones libres de gérmenes, criados sin sus microbios intestinales habituales, comieron alimentos con un 45 por ciento de carbohidratos y un 35 por ciento de grasa.
Esta dieta adelgazó el revestimiento mucoso del intestino y redujo las células productoras de moco, permitiendo que las bacterias cruzaran una barrera que normalmente las bloquea.
Una vez que esa barrera se aflojó, el estudio pudo preguntar a dónde fueron los microbios a continuación, en lugar de simplemente preguntarse si el intestino había cambiado.
La vía del nervio vago
Cortar una rama del nervio vago en el cuello fortaleció la propuesta vía nerviosa. Las bacterias cerebrales disminuyeron aproximadamente 20 veces en un modelo de ratón, incluso cuando el intestino permaneció permeable.
Debido a que la otra rama permaneció intacta, el experimento no borró la señal, pero hizo que la vía fuera más difícil de descartar.
Esta conexión tiene sentido porque el nervio vago transmite señales que regulan la digestión, la respiración y la frecuencia cardíaca.
Confirmando el origen intestinal
Para demostrar que los microbios cerebrales realmente provenían del intestino, el grupo cambió la mezcla bacteriana del intestino y rastreó a los recién llegados.
Después de tres días de antibióticos, alimentaron a los ratones con una cepa de bacterias especialmente diseñada que portaba un código de barras de ADN único.
Cuando los animales también comieron la dieta rica en grasas, esa cepa marcada apareció más tarde en el nervio y en el cerebro.
Un cambio en los residentes intestinales también cambió qué bacterias llegaron al cerebro, lo que reforzó la idea de que el intestino era la fuente.
El movimiento ocurre por etapas
El tiempo brindó un impulso adicional a la vía propuesta, ya que las bacterias aparecieron en el nervio vago antes de aparecer en el tejido cerebral.
En una cepa de ratones, el nervio se volvió positivo entre el día dos y el día cuatro, mientras que los cerebros permanecieron despejados.
Solo el día seis los investigadores cultivaron bacterias vivas a partir de los cerebros, después de que ya hubiera aumentado la permeabilidad intestinal.
Esta secuencia no cierra todas las lagunas, pero se ajusta mejor a la idea de un movimiento gradual que a una propagación aleatoria.
Una dieta normal revierte el efecto
Surgió la esperanza después de que terminara la dieta, cuando las bacterias en el cerebro disminuyeron en lugar de permanecer indefinidamente.
Volver a alimentar a los ratones con una alimentación estándar tensó la barrera intestinal y redujo las bacterias cerebrales en cuestión de semanas.
En un experimento, la permeabilidad intestinal disminuyó cuatro veces después del cambio, y la mayoría de las muestras cerebrales quedaron por debajo del nivel de detección.
Esta reversibilidad no garantiza una solución fácil para las personas, pero muestra que el proceso no está bloqueado.
Bacterias cerebrales y enfermedad
El problema pareció más amplio cuando las bacterias también aparecieron en modelos de ratones de Alzheimer, Parkinson y autismo.
Estos animales estaban consumiendo una alimentación estándar, lo que sugiere que los genes y los problemas intestinales crónicos pueden abrir la misma vía.
Las bajas cargas bacterianas se mantuvieron en los cientos, y el estudio no encontró evidencia de infección del torrente sanguíneo o meningitis.
Esto mantiene el resultado en un carril más estrecho, ya que el estudio se centra en una entrada pequeña y silenciosa, no en una infección dramática.
Implicaciones para la salud humana
El trabajo con ratones no puede decirnos si el mismo tráfico llega a los cerebros humanos, pero han comenzado a aparecer pistas relacionadas.
Las personas con Parkinson han mostrado mayores marcadores fecales de inflamación e permeabilidad intestinal en un estudio controlado.
Estudios separados de pacientes con deterioro relacionado con el Alzheimer y niños muy pequeños con autismo también han mostrado señales de permeabilidad intestinal.
Aún así, esos estudios miden marcadores indirectos, por lo que están lejos de demostrar que las bacterias realmente entren en los cerebros humanos.
Orientar el intestino para el tratamiento
Los médicos pueden necesitar prestar más atención al intestino si la enfermedad neurológica puede comenzar con los microbios que cruzan esa barrera.
Weiss afirmó que los hallazgos sugieren la posibilidad de que las enfermedades neurológicas puedan comenzar en el intestino en lugar del cerebro.
“Esto puede cambiar el enfoque de las nuevas intervenciones para las afecciones cerebrales, con el intestino como el nuevo objetivo de la terapia”, dijo Weiss.
Sin embargo, el mayor paso permanece sin probar, ya que nadie sabe si la misma vía transporta bacterias vivas al cerebro humano.
En conjunto, los resultados vinculan la dieta, una barrera intestinal debilitada, el viaje nervioso y la entrada reversible al cerebro en una cadena.
Si esa cadena aparece en las personas, el tratamiento futuro puede necesitar proteger el intestino tan cuidadosamente como el cerebro.
El estudio se publicó en la revista PLOS Biology.
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