Los microbios en el intestino le hablan al cerebro y los científicos quieren oír qué dicen
miércoles, 30 de enero de 2019
CARL ZIMMER The New York Times
Vida Ciencia Tecnología
El Mercurio
La comunidad microbiana influiría en este órgano fundamental del hombre y en su comportamiento. Incluso podría jugar un rol en la demencia y el autismo, entre otros desórdenes.
En 2014 John Cryan, profesor del University College Cork en Irlanda, asistió a una reunión en California sobre el mal de Alzheimer. No era especialista en demencia. Él había estudiado el microbioma, los billones de microbios que hay en un cuerpo humano sano. El Dr. Cryan y otros científicos estaban empezando a encontrar evidencia de que estos microbios podrían influir en el cerebro y el comportamiento. Quizás, dijo en la reunión científica, el microbioma tiene un rol en el desarrollo del alzhéimer. La idea no tuvo buena acogida. "Nunca he dado una charla ante tantas personas que no creían lo que estaba diciendo", recordó Cryan. Las cosas han cambiado mucho desde entonces: la investigación continúa descubriendo vínculos notables entre el microbioma y el cerebro. Los científicos están encontrando evidencia de que el microbioma podría tener que ver no solo con el alzhéimer, sino que también con el párkinson, la depresión, la esquizofrenia y el autismo, entre otros males. Uno de los escépticos en esa reunión sobre el alzhéimer fue Sangram Sisodia, neurobiólogo de la U. de Chicago. No lo convenció la charla de Cryan, igual así decidió hacer una prueba. "Simplemente como broma", dice Sisodia. El científico dio antibióticos a ratones proclives a desarrollar una versión de alzhéimer, lo que destruyó gran parte de sus bacterias intestinales. Un tiempo después, cuando examinaron sus cerebros, observaron una cantidad mucho menor de proteínas asociadas con demencia. Solo una pequeña alteración del microbioma fue suficiente para producir este efecto. A los ratones jóvenes les dieron antibióticos por una semana y cuando envejecieron también tenían menos de estas placas de proteínas en sus cerebros. "Jamás imaginamos un resultado tan sorprendente", dice Sisodia. Luego de una serie de experimentos similares, el científico sospecha que solo algunas especies de bacterias en el intestino -o quizás una- influyen en el desarrollo del alzhéimer, quizás al emitir sustancias químicas que alteran la forma en que actúan las células inmunes en el cerebro. El médico no ha encontrado esos microbios, menos esa sustancia química. Pero "hay algo ahí", asegura. "Y tenemos que averiguar lo que es". El microbioma se ha resistido al descubrimiento científico. Durante generaciones, los microbiólogos solo estudiaron las especies que podían cultivar en el laboratorio. Gran parte de los habitantes de nuestro interior no sobreviven en cápsulas de Petri. A principios de la década del 2000, sin embargo, la ciencia logró un avance repentino cuando los investigadores descifraron cómo ordenar en serie el ADN de estos microbios. Al principio usaron esta nueva tecnología para examinar cómo el microbioma influye en partes del cuerpo repletas de bacterias, como el intestino y la piel. Solo unos pocos pensaron en el cerebro; no parecía tener mucho sentido. Este órgano está protegido de la invasión microbiana por la llamada barrera hematoencefálica; solo la atraviesan moléculas muy pequeñas. "Recién en 2011 se consideraba una locura buscar asociaciones entre el microbioma y el comportamiento", dice Rob Knight, microbiólogo de la U. de California, en San Diego. Knight y su equipo descubrieron algunas de las primeras pruebas de estos vínculos. Los investigadores tomaron heces de ratones con una mutación genética que los hacía comer mucho y subir de peso. Las transfirieron a ratones criados libres de gérmenes -sin microbiomas intestinales- desde que nacieron. Después de recibir el trasplante fecal, los ratones libres de gérmenes tuvieron hambre también y aumentaron de peso. Resulta que alterar el apetito no es la única cosa que el microbioma le puede hacer al cerebro. Cryan y sus colegas, por ejemplo, encontraron que los ratones sin microbiomas se volvían solitarios, preferían mantenerse lejos de sus pares. Con el tiempo, los científicos descubrieron cambios en sus cerebros. En aquellos libres de gérmenes, las neuronas en la amígdala -región clave para el procesamiento de las emociones sociales- formaron grupos de proteínas poco comunes, lo que cambió las conexiones con otras células. Estudios en humanos también revelaron sorprendentes patrones. Los niños con autismo tienen patrones inusuales de especies microbianas en sus deposiciones. También se han informado diferencias en las bacterias intestinales de personas con otras condiciones con base en el cerebro. Sin embargo, ninguna de estas asociaciones demuestran causa y efecto. Encontrar un microbioma poco común en personas con alzhéimer no significa que las bacterias induzcan la enfermedad. Podría ser a la inversa: las personas con alzhéimer generalmente cambian sus hábitos alimentarios, por ejemplo, y ese cambio podría favorecer distintas especies de microbios intestinales. Pistas sobre el autismo Los trasplantes fecales pueden ayudar a precisar estos vínculos. En su investigación sobre el alzhéimer, el doctor Sisodia transfirió heces de ratones comunes y corrientes a otros que habían sido tratados con antibióticos. Una vez que les restituyeron sus microbiomas, los ratones tratados con antibióticos empezaron a desarrollar grupos de proteínas de nuevo. "Estamos seguros de que son las bacterias las que provocan esto", comenta. Otros científicos han llevado estos experimentos más lejos y están utilizando trasplantes fecales humanos. Si sostiene un ratón por la cola, normalmente este se mueve de un lado a otro tratando de escapar. Si le hace un transplante fecal de humanos con depresión grave, consigue un resultado totalmente diferente: los ratones se rinden rápido y simplemente se quedan inmóviles. Actualmente, se avanza en determinar con precisión las cepas individuales que parecen tener un efecto en el cerebro. Para estudiar el autismo, el científico Mauro Costa-Mattioli, y su equipo del Baylor College of Medicine en Houston, investigó distintos tipos de ratones, cada uno con ciertos síntomas de autismo. Cuando los investigadores estudiaron sus microbiomas vieron que los ratones carecían de una especie común de bacteria, la Lactobacillus reuteri . Cuando agregaron una cepa de esta a la dieta, los animales se volvieron sociables de nuevo. Según Costa-Mattioli, la L. reuteri emite compuestos que envían una señal a las terminaciones nerviosas en los intestinos, las cuales, a través del nervio vago, la mandan al cerebro, donde altera la producción de la hormona oxitocina, que promueve los vínculos sociales. Resulta que otras especies microbianas también envían señales por el nervio vago. Incluso otras se comunican con el cerebro a través del torrente sanguíneo.
Antes de nacer
La relación entre las bacterias del intestino y el cerebro probablemente comienza antes del nacimiento, cuando el microbioma de la madre embarazada emite moléculas que se abren paso hasta el cerebro del feto. Y luego siembran a sus guaguas con microbios durante el parto y la lactancia.
