Extraño pero cierto: el cerebro está influenciado por las bacterias del tracto digestivo. La gente le puede aconsejar que escuche a su intestino, pero ahora la investigación sugiere que, el intestino puede tener más impacto en sus pensamientos de lo que nunca nadie se dio cuenta.

Científicos del Instituto Karolinska de Suecia y del Instituto Genoma de Singapur, dirigidos por Sven Pettersson, lo han publicado recientemente en Proceedings of the National Academy of Sciences, que la flora intestinal normal, las bacterias que habitan nuestro intestino, tienen un impacto más que significativo en el desarrollo del cerebro de un adulto y, consecuentemente, en su comportamiento.

Los humanos podemos pensar que somos una especie altamente evolucionada de individuos conscientes, pero, en realidad, somos mucho menos humanos de lo que nos gusta considerar. Los científicos ya han reconocido que las células bacterianas que habitan nuestra piel y el intestino superan en número a las células humanas en diez a uno. De hecho, la científico Bonnie Bassler, de la Universidad de Princeton, comparó los aproximadamente 30.000 genes de media descubiertos en el ser humano, con los más de 3 millones de genes bacterianos que habitan en nosotros, para concluir que nos encontramos tan sólo un uno por ciento humano. Y sólo estamos empezando a comprender el tipo de influencia que nuestros pasajeros, las bacterias, tienen en nuestra vida diaria.

El conjunto de estas bacterias están implicadas en el desarrollo de trastornos neurológicos y del comportamiento. Por ejemplo, las bacterias del intestino tienen una influencia en el uso del cuerpo de la vitamina B6, que a su vez tiene profundos efectos en la salud de las células nerviosas y musculares. Modulan la tolerancia inmune y, debido a ello, tienen una influencia en las enfermedades autoinmunes, como la esclerosis múltiple. Se ha demostrado que influyen en el comportamiento relacionado con la ansiedad, aunque existe controversia respecto a si las bacterias del intestino agravan o mejoran las respuestas al estrés relacionadas con la ansiedad. En el autismo y otros trastornos dominantes del desarrollo, hay informes de que especies bacterianas específicas, presentes en el intestino, están alteradas, y que los problemas gastrointestinales exacerban los síntomas del comportamiento. Una prueba bioquímica, desarrollada recientemente para el autismo, está basada, en parte, en los productos finales del metabolismo bacteriano.

Pero este nuevo estudio, es el primero en evaluar ampliamente la influencia de las bacterias intestinales en la bioquímica y el desarrollo del cerebro. Los científicos cogieron ratones que carecían de la microflora intestinal normal, y compararon su comportamiento, la química y el desarrollo del cerebro con ratones normales con flora bacteriana em el intestino. Los animales libres de microbios eran más activos y, en estas pruebas conductuales en particular, se mostraron menos ansiosos que los ratones colonizados por los microbios. En un test de ansiedad, a los ratones se les dio la opción de quedarse en la relativa seguridad de una caja oscura, o de aventurarse hacia una caja iluminada. Los libres de bacterias pasaron significativamente más tiempo en la caja iluminada que los colonizados por las bacterias. Del igual modo, en otra test de ansiedad, los ratones pudieron elegir entre aventurarse a salir a un sitio elevado y sin protección para explorar su medio ambiente, o permanecer en la relativa seguridad de un lugar similar protegidos por los muros que los encerraaban. . Una vez más, los ratones libres de microbios demostraron ser más audaces que sus colonizados familiares.

El equipo de Pettersson se preguntaba si la influencia de los microbios intestinales en el cerebro es reversible y, ya que el intestino está colonizado por microorganismos desde poco después del nacimiento, si habría pruebas de que los microbios del intestino influyen en el desarrollo del cerebro. Descubrieron que la colonización de un ratón adulto libre de gérmenes, con bacterias intestinales normales, no tuvo ningún efecto sobre su comportamiento. Sin embargo, si los animales libres de gérmenes eran colonizados durante los primeros años de vida, estos efectos podían revertirse. Esto sugiere que hay un período crítico en el desarrollo del cerebro cuando las bacterias son influyentes.

Según estos hallazgos de la conducta, los dos genes implicados en la ansiedad, el factor de crecimiento nervioso inducible, clon A (NGF1-A), y el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF), fueron descubiertos como regulados en múltiples regiones cerebrales en los ratones libres de bacterias. Estos cambios de comportamiento también estuvieron acompañados por cambios en los niveles de varios neurotransmisores, responsables de la transmisión de señales entre las células nerviosas. Los neurotransmisores dopamina, serotonina y noradrenalina, estaban elevados en una región específica del cerebro, el cuerpo estriado, que está asociado con la planificación y coordinación del movimiento, y que se activa por estímulos nuevos, mientras había no se observaban efectos sobre los neurotransmisores como en otras regiones del cerebro, como los que implican la memoria (el hipocampo) o la función ejecutiva (la corteza frontal).

Cuando el equipo de Pettersson realizó un análisis de expresión génica de las cinco diferentes regiones del cerebro, hallaron cerca de 40 genes que estaban afectados por la presencia de bacterias intestinales. No se trataba sólo de microbios primitivos capaces de influir en la señalización entre las células nerviosas, mientras secuestraban a distancia el intestino, sino que tenían la asombrosa capacidad de influir en las células del cerebro, a la hora de activar o desactivar genes específicos.

Pero, ¿cómo estos habitantes unicelulares del intestino son capaces de ejercer tamaña influencia en un órgano complejo multicelular, como es el cerebro? La respuesta no está clara, aunque hay varias posibilidades: el nervio vago, por ejemplo, conecta el intestino con el cerebro, y es sabido que una infección de la bacteria Salmonella estimula la expresión de ciertos genes en el cerebro, los cuales se bloquean cuando el nervio vago se escinde. Este nervio puede ser, a su vez, estimulado por los microbios normales del intestino, y servir de enlace entre ellos y el cerebro. Por otra parte, los microbios pueden modular la liberación de señales químicas por parte del intestino al torrente sanguíneo, que finalmente llegan al cerebro. Estos microbios intestinales, por ejemplo, se sabe que modulan las hormonas del estrés, de nuevo otra forma de poder influir en la expresión de los genes del cerebro.

Independientemente de cómo estos «invitados» intestinales se las arreglen para ejercer su influencia, estos estudios sugieren que hay conductas cerebrales dirigidas, que influyen en la manera que los animales interactúan con el mundo exterior, y denota una influencia profunda en la relación de estos animales con los organismos microbianos que viven en su intestino. Este descubrimiento, de que las bacterias del intestino ejercen su influencia sobre el cerebro en una etapa concreta del desarrollo, pueden tener implicaciones importantes en lo que respecta a los trastornos del desarrollo cerebrales.

Robert Martone es director del área terapéutica de neurociencia del The Covance Biomarker Center of Excellence ubicado en Greenfield, Indiana. Es investigador con una amplia experiencia en el descubrimiento de fármacos para enfermedades neurodegenerativas.

• Referencia: SoTT.net, 19 Apr 2011
• Fuente: Scientific American, por Robert Martone
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