Imagen: nidan. Fuente: Pixabay.
Combinaciones concretas de bacterias intestinales producen sustancias que afectan al contenido de la mielina y causan comportamientos de evitación social en ratones, según un estudio llevado a cabo en la Escuela de Medicina Icahn en el Hospital Monte Sinaí (Nueva York, EE.UU.) y publicado en la revista médica eLife.
Esta investigación sugiere que tratando las bacterias intestinales, o sus metabolitos, podrían abordarse los trastornos psiquiátricos y las enfermedades desmielinizantes, como la esclerosis múltiple.
La esclerosis múltiple es una enfermedad autoinmune caracterizada por un daño en la mielina, la vaina aislante alrededor de los axones de las células nerviosas que permite una conducción más rápida del impulso eléctrico.
La mielinización es fundamental para el funcionamiento cotidiano del cerebro. Daños en la mielina provocan una transmisión sináptica alterada y síntomas clínicos, explica el hospital en una nota de prensa.
Investigaciones anteriores de la Escuela Icahn de Medicina mostraban un adelgazamiento de la mielina y una disminución de las fibras mielinizadas en modelos preclínicos de depresión, proporcionando de este modo una visión biológica de la alta tasa de depresión en los pacientes con esclerosis múltiple.
Este estudio, dirigido por Patrizia Casaccia, profesora de Neurociencia, Genética y Genómica, y Neurología, y directora del Centro de Excelencia para la Reparación de la Mielina, y la post-doc Mar Gacias, identifica los metabolitos del intestino derivados de bacterias que pueden afectar al contenido de la mielina en el cerebro de ratones e inducir síntomas similares a la depresión.
Esta investigación sugiere que tratando las bacterias intestinales, o sus metabolitos, podrían abordarse los trastornos psiquiátricos y las enfermedades desmielinizantes, como la esclerosis múltiple.
La esclerosis múltiple es una enfermedad autoinmune caracterizada por un daño en la mielina, la vaina aislante alrededor de los axones de las células nerviosas que permite una conducción más rápida del impulso eléctrico.
La mielinización es fundamental para el funcionamiento cotidiano del cerebro. Daños en la mielina provocan una transmisión sináptica alterada y síntomas clínicos, explica el hospital en una nota de prensa.
Investigaciones anteriores de la Escuela Icahn de Medicina mostraban un adelgazamiento de la mielina y una disminución de las fibras mielinizadas en modelos preclínicos de depresión, proporcionando de este modo una visión biológica de la alta tasa de depresión en los pacientes con esclerosis múltiple.
Este estudio, dirigido por Patrizia Casaccia, profesora de Neurociencia, Genética y Genómica, y Neurología, y directora del Centro de Excelencia para la Reparación de la Mielina, y la post-doc Mar Gacias, identifica los metabolitos del intestino derivados de bacterias que pueden afectar al contenido de la mielina en el cerebro de ratones e inducir síntomas similares a la depresión.
Transferencia
Los investigadores transfirieron bacterias fecales del intestino de ratones deprimidos a ratones genéticamente distintos que mostraban un comportamiento no-deprimido. El estudio mostró que la transferencia de la microbiota era suficiente para inducir comportamientos de aislamiento social y cambiar la expresión de los genes de la mielina y el contenido de mielina en los cerebros de los ratones receptores.
"Nuestros hallazgos ayudarán en la comprensión del papel de la microbiota en la modulación de la esclerosis múltiple", dice Casaccia. "El estudio proporciona una prueba de principio de que los metabolitos del intestino tienen la capacidad de afectar al contenido de la mielina con independencia de la composición genética de los ratones. Tenemos la esperanza de que estos metabolitos puedan ser objeto de posibles terapias futuras".
Para definir el mecanismo de la comunicación intestino-cerebro, los investigadores identificaron comunidades bacterianas asociadas con mayores niveles de cresol, una sustancia que tiene la capacidad de pasar la barrera sangre-cerebro.
Cuando los precursores de las células formadoras de mielina se cultivaban en un plato y se exponían a cresol, perdían su capacidad para formar mielina, lo que sugiere que un metabolito derivado del intestino afectaba formación de la mielina en el cerebro.
Se necesitan más estudios para traducir estos hallazgos para los seres humanos y para identificar las poblaciones de bacterias con el potencial de aumentar la producción de mielina.
La Universidad Virginia Commonwealth y la empresa Berg Salud contribuyeron al estudio, y los Institutos Nacionales de Salud (NIH) estadounidenses proporcionaron financiación.
Los investigadores transfirieron bacterias fecales del intestino de ratones deprimidos a ratones genéticamente distintos que mostraban un comportamiento no-deprimido. El estudio mostró que la transferencia de la microbiota era suficiente para inducir comportamientos de aislamiento social y cambiar la expresión de los genes de la mielina y el contenido de mielina en los cerebros de los ratones receptores.
"Nuestros hallazgos ayudarán en la comprensión del papel de la microbiota en la modulación de la esclerosis múltiple", dice Casaccia. "El estudio proporciona una prueba de principio de que los metabolitos del intestino tienen la capacidad de afectar al contenido de la mielina con independencia de la composición genética de los ratones. Tenemos la esperanza de que estos metabolitos puedan ser objeto de posibles terapias futuras".
Para definir el mecanismo de la comunicación intestino-cerebro, los investigadores identificaron comunidades bacterianas asociadas con mayores niveles de cresol, una sustancia que tiene la capacidad de pasar la barrera sangre-cerebro.
Cuando los precursores de las células formadoras de mielina se cultivaban en un plato y se exponían a cresol, perdían su capacidad para formar mielina, lo que sugiere que un metabolito derivado del intestino afectaba formación de la mielina en el cerebro.
Se necesitan más estudios para traducir estos hallazgos para los seres humanos y para identificar las poblaciones de bacterias con el potencial de aumentar la producción de mielina.
La Universidad Virginia Commonwealth y la empresa Berg Salud contribuyeron al estudio, y los Institutos Nacionales de Salud (NIH) estadounidenses proporcionaron financiación.
Referencia bibliográfica:
Mar Gacias, Sevasti Gaspari, Patricia Mae-Santos, Sabrina Tamburini, Monica Andrade, Fan Zang, Nan Shen, Vladimir Tolstikov, Michael A Kiebish, Jeffrey L Dupree, Venetia Zachariou, Jose C Clemente, Patrizia Casaccia: Microbiota-driven transcriptional changes in prefrontal cortex override genetic differences in social behavior. eLife (2016). DOI: 10.7554/eLife.13442.
Mar Gacias, Sevasti Gaspari, Patricia Mae-Santos, Sabrina Tamburini, Monica Andrade, Fan Zang, Nan Shen, Vladimir Tolstikov, Michael A Kiebish, Jeffrey L Dupree, Venetia Zachariou, Jose C Clemente, Patrizia Casaccia: Microbiota-driven transcriptional changes in prefrontal cortex override genetic differences in social behavior. eLife (2016). DOI: 10.7554/eLife.13442.