Cómo las bacterias intestinales lo deprimen
Un grupo de investigación de Graz está investigando la compleja interacción entre el intestino y el cerebro. Ahora, en un proyecto financiado por el Fondo Austriaco para la Ciencia FWF, el equipo ha obtenido nuevos conocimientos sobre cómo las bacterias intestinales, el sistema inmunológico y la obesidad pueden provocar enfermedades mentales.
Usando el ejemplo de una dieta alta en grasas, los investigadores han descifrado la compleja interacción entre el intestino y el cerebro y la han identificado como un desencadenante de la depresión.
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El sistema nervioso del intestino y el cerebro juegan muy juntos. Qué preciso, la investigación decodifica paso a paso.
Judith Holzer
El hecho de que exista un verdadero trasfondo médico para el proverbial "instinto" se conoce desde hace mucho tiempo. El intestino tiene su propio sistema nervioso, también conocido como "cerebro abdominal" debido a su tamaño y complejidad, y está estrechamente conectado con el cerebro. Los procesos en el intestino causan cambios en el cerebro y, a la inversa, los factores psicológicos influyen en el intestino. Sin embargo, no se comprende plenamente hasta dónde llega esta interacción y cómo funciona exactamente. Hay indicios de que el intestino puede estar involucrado en el desarrollo de enfermedades psiquiátricas. Un grupo dirigido por el neurofarmacólogo y neurogastroenterólogo Peter Holzer de Graz pudo identificar algunos factores concretos que pueden desencadenar cambios psicológicos en ratones en un proyecto básico recientemente terminado financiado por el Fondo Austriaco para la Ciencia FWF.
El intestino afecta al cerebro
"La conexión entre el sistema nervioso intestinal y el cerebro se conoce desde hace mucho tiempo, pero la situación se ha vuelto más compleja si se observa el trabajo publicado más recientemente", dice el líder del proyecto, Peter Holzer. "Además de la conducción nerviosa directa entre el intestino y el cerebro, que se conoce desde hace mucho tiempo, hay muchas hormonas intestinales que transportan mensajes al cerebro, así como un enorme sistema inmunológico que emite sustancias mensajeras cuando se estimula. En los últimos años, el microbioma del intestino se ha convertido en un factor adicional. Se trata de un gran número de organismos unicelulares que también liberan sustancias y se cree que juegan un papel importante en el sistema de información". De acuerdo a Holzer, muchas personas están familiarizadas con una fuerte conexión entre el cerebro y el intestino. "Pero normalmente no somos conscientes de que tanta información llega al cerebro desde el intestino. Esta información se introduce en áreas del cerebro que son importantes para nuestro estado de ánimo y nuestras emociones".
Sensación de enfermedad debido a bacterias en el intestino
Holzer y su equipo han pasado cinco años investigando varias vías de señalización en las cuales los procesos intestinales pueden influenciar el cerebro. Parte del proyecto consistía en aclarar cómo ciertas bacterias en el intestino alertan al sistema inmunológico y, por lo tanto, desencadenan una sensación de enfermedad. "El sistema inmunológico aprende pronto a tolerar los microorganismos en el intestino. Comienza con la infancia," explica Holzer. "Sin embargo, cuando algunas sustancias producidas por bacterias penetran la pared intestinal, esto crea una reacción inmune y la sensación de que estamos enfermos se asocia con ella." En concreto, investigó el llamado "lipopolisacárido de endotoxina" (LPS), que es liberado por ciertas bacterias intestinales y estimula el sistema inmunológico para que nos sintamos enfermos.
"Cualquiera que sufra una infección por bacterias se siente cansado, tiene dolor muscular, pierde el apetito y se retira. Esta es una reacción sensata del cuerpo para hacer frente rápidamente a la infección", dijo el investigador. "Sin embargo, hay evidencia de que esta reacción podría ser desencadenada en humanos por bacterias intestinales si no hay infección." El equipo de Holzers pudo demostrar que otras sustancias producidas por bacterias, los llamados "peptidoglicanos", mejoran el efecto del LPS. "Creemos que el lipopolisacárido es sólo uno de varios factores en el desarrollo de la enfermedad mental."
Dieta rica en grasas como factor de riesgo para la depresión
Holzer ve esta reacción física de "sentirse enfermo" en el contexto más amplio de las influencias intestinales sobre los factores psicológicos, especialmente como un posible desencadenante de enfermedades psiquiátricas. "Es sabido por la psiquiatría y la ciencia de la nutrición que el sobrepeso aumenta el riesgo de depresión y estados de ánimo depresivos. Y también se ha sabido por cerca de 15 años que el microbioma intestinal de las personas sanas y con mucho sobrepeso es muy diferente," dijo Holzer. Uno de los resultados del proyecto proporciona información concreta sobre cómo los procesos en el intestino pueden desencadenar el comportamiento depresivo.
Los ratones fueron sometidos a una dieta rica en grasas y se analizó su comportamiento. Además de los cambios químicos en el cerebro que se asocian con la depresión, también se detectaron cambios de comportamiento asociados con la depresión. Esto no es fácil de determinar con ratones, dice Holzer, pero es posible. "La gente depresiva pierde la alegría en ciertas cosas. Este comportamiento anhedónico, tan apático que podríamos probar con los ratones ricos en grasa y nutridos". A los ratones se les ofreció agua normal y, alternativamente, agua azucarada. Los ratones sanos prefieren el agua azucarada, los ratones en el arreglo experimental de Holzers hicieron esto en un grado mucho menor. En el siguiente paso, el microbioma intestinal fue severamente restringido por los antibióticos para averiguar si los microbios intestinales contribuyen al comportamiento depresivo después de una dieta alta en grasa. Estos resultados se publicarán en breve.
La hormona grasa como desencadenante
El equipo de Holzers también ha identificado una posible vía de señalización que conduce a un comportamiento depresivo en una dieta alta en grasas. La hormona "leptina", que es liberada por las células grasas, parece jugar un papel aquí. Los ratones que no son capaces de producir esta hormona ganan la misma cantidad de peso que otros ratones cuando comen alimentos ricos en grasa, pero no tienden al comportamiento asociado con la depresión. "El papel de la leptina aún no se ha aclarado claramente en la literatura. Pudimos demostrar que la leptina es importante aquí". Holzer sospecha que la liberación de leptina está ligada a ácidos grasos de cadena corta producidos por microorganismos en el intestino a partir de alimentos ricos en fibra. Por lo tanto, el microbioma del intestino también parece desempeñar un papel importante en relación con la depresión debida al sobrepeso.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
Publicación original
Hassan AM, Mancano G, Kashofer K, Fröhlich EE, Matak A, Mayerhofer R, Reichmann F, Olivares M, Neyrinck AM, Delzenne NM, Claus SP, Holzer P.; "High-fat diet induces depression-like behaviour in mice associated with changes in microbiome, neuropeptide Y, and brain metabolome"; Nutritional Neuroscience 2018.
Fröhlich EE, Farzi A, Mayerhofer R, Reichmann F, Jačan A, Wagner B, Zinser E, Bordag N, Magnes C, Fröhlich E, Kashofer K, Gorkiewicz G, Holzer P.; "Cognitive impairment by antibiotic-induced gut dysbiosis: analysis of gut microbiota-brain communication"; Brain, Behaviour and Immunity; 56, 2016.
Farzi A, Reichmann F, Meinitzer A, Mayerhofer R, Jain P, Hassan AM, Fröhlich EE, Wagner K, Painsipp E, Rinner B, Holzer P.; "Synergistic effects of NOD1 or NOD2 and TLR4 activation on mouse sickness behavior in relation to immune and brain activity markers"; Brain, Behaviour and Immunity; 44, 2015.
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