Posible conexión de una bacteria intestinal con la depresión

Un equipo de investigación de Estados Unidos ha logrado aislar por primera vez la bacteria KLE 1738, dependiente de una sustancia química del cerebro llamada ácido gamma-aminobutírico (GABA).
 

Este transmisor  inhibidor se encuentra en el sistema nervioso central de los mamíferos y se relaciona con la depresión. Otro tipo de bacterias, muy común en el intestino humano, es productor de esta sustancia.
 

El estudio ha sido posible gracias a la participación del Departamento de Energía de los EE. UU., el laboratorio Nacional de Argonne y la Universidad Northeastern entre otros.
 

"La asociación del GABA con la salud mental es muy convincente", señala en un comunicado Jack Gilbert,  ecólogo microbiano de Argonne. “La capacidad general de la flora intestinal para producir y/o consumir GABA nunca había sido descrita tan ampliamente, ni se había observado la dependencia de ninguna bacteria al GABA con anterioridad”.
 

KLE 1738
 

La bacteria KLE 1738 es relativamente común en el intestino humano pero, debido a los requisitos que implica su crecimiento, no se había podido cultivar de manera aislada hasta ahora.
 

La microbiota o flora intestinal, la colección completa de microorganismos que se encuentran en ese hábitat, afecta a muchas funciones importantes, incluida la respuesta inmune y el sistema nervioso. Sin embargo, muchos microorganismos que residen en el intestino humano permanecen no cultivados, lo que el equipo de investigación considera “un obstáculo para la comprensión de sus funciones biológicas”.
 

Es probable que la mayoría de estos microorganismos permanezcan incultos porque requieren factores de crecimiento clave proporcionados por las bacterias vecinas en sus entornos naturales, pero no en condiciones de laboratorio artificial. Durante un extenso proceso de selección, el equipo descubrió que KLE 1738 requería la presencia de Bacteroides fragilis, una bacteria intestinal común para crecer.
 

Las pruebas biológicas adicionales y la purificación llevaron al aislamiento de GABA como el factor de crecimiento producido por Bacteroides fragilis. El GABA fue, de hecho, el único nutriente probado durante los experimentos que impulsó el crecimiento de KLE 1738. Cualquier colonia que soporte el crecimiento de KLE1738 es un productor de GABA.
 

Philip Strandwitz, autor principal del artículo y asociado de investigación postdoctoral en el Antimicrobial Discovery Center de la Universidad Northeastern, ha propuesto, junto con su colegas, denominar Evtepia gabavorous a la bacteria KLE 1738. Describirán más completamente a la bacteria en una futura publicación.

Relación con la depresión
 

En la siguiente fase de investigación, el equipo exploró la posible conexión entre Bacteroides y la depresión. Se obtuvieron muestras de heces y las mediciones de imágenes de resonancia magnética funcional de la actividad cerebral de 23 sujetos que padecían depresión diagnosticada clínicamente.
 

Los investigadores encontraron una relación inversa entre la abundancia relativa de Bacteroides y la actividad cerebral en una zona asociada con la depresión. La baja abundancia de Bacteroides se asoció con una alta actividad en esa parte del cerebro y viceversa.
 

Trabajos recientes publicados en las revistas Science y Cell han identificado la presencia de neuronas sensoriales en el intestino conectadas al cerebro. “Sería genial estudiar si el GABA puede actuar como una señal a través de esa vía”, explica Anukriti Sharma, investigador postdoctoral en Argonne.
 

Aplicaciones terapéuticas
 

Strandwitz y Kim Lewis, profesor de la Universida de Northeastern, han fundado una compañía de biotecnología, Holobiome, para desarrollar terapias basadas en microbiomas para tratar enfermedades del sistema nervioso. Gilbert es miembro del consejo asesor científico de la compañía.
 

De momento, es necesario seguir investigando para que sea posible desarrollar un tratamiento para las personas que sufren depresión. "Primero, hay que validar el vínculo entre los productores de GABA microbianos y la depresión", advierte Strandwitz. “Y en segundo lugar, si se valida, identificar el enfoque correcto para desarrollar bacterianas (o algún tipo de intervención) como agentes terapéuticos”.

Referencia

GABA-modulating bacteria of the human gut microbiota. Philip Strandwitz et al. Nature Microbiology, 10 December 2018. DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-018-0307-3.