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Microorganismos que alteran la mente: el impacto de la microbiota intestinal en el cerebro y el comportamiento

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John F. Cryan y Timothy G. Dinan

Resumen

Los últimos años han sido testigos de la aparición de la microbiota intestinal como un tema importante de interés para la investigación en biología. Numerosos estudios revelan cómo las variaciones y los cambios en la composición de la microbiota intestinal influyen en la fisiología normal y contribuyen a enfermedades que van desde la inflamación a la obesidad. Los datos acumulados indican ahora que la microbiota intestinal también se comunica con el sistema nervioso central – posiblemente a través de los nervios,  el sistema endocrino y las vías inmunológicas – y por lo tanto influye en el funcionamiento del cerebro y el comportamiento. Los estudios en animales libres de gérmenes y en animales expuestos a infecciones bacterianas patógenas, bacterias probióticas o antibióticos sugieren un papel de la microbiota intestinal en la regulación de la ansiedad, el estado de ánimo, la cognición y el dolor. Por lo tanto, el concepto emergente de un eje microbiota-intestino-cerebro sugiere que la modulación de la microbiota intestinal puede ser una estrategia manejable para el desarrollo de nuevas terapias para los complejos trastornos del SNC.

Existen múltiples vías potenciales directas e indirectas a través de las cuales la microbiota intestinal puede modular el eje intestino-cerebro. Estas incluyen la vía endocrina (a través del cortisol), el sistema inmune (citoquinas) y el sistema neural (nervio vago y el sistema nervioso entérico). El cerebro hace uso de estos mismos mecanismos para influir en la composición de la microbiota intestinal, por ejemplo, bajo condiciones de estrés. El eje hipotálamo-pituitaria-adrenal regula la secreción de cortisol y el cortisol puede afectar a las células inmunes (incluyendo la secreción de citoquinas), tanto localmente en el intestino como sistémicamente.

El cortisol también puede alterar la permeabilidad intestinal y la función de barrera, y cambiar la composición de la microbiota intestinal. Por el contrario, la microbiota intestinal y agentes probióticos pueden alterar los niveles de citoquinas circulantes, y esto puede tener un marcado efecto sobre la función cerebral. Tanto el nervio vago y la modulación de los niveles de triptófano sistémicos están fuertemente implicados en la transmisión de la influencia de la microbiota intestinal  al cerebro. Además, los ácidos grasos de cadena corta (AGCC) son metabolitos bacterianos neuroactivos de fibras dietéticas que también pueden modular cerebro y el comportamiento. Otros posibles mecanismos por los que la microbiota afecta al cerebro se describen en el Cuadro 1.

ACTH, hormona adrenocorticotrópica;

CRF, factor liberador de corticotropina.

 

nrn3346-f1

 

Artículo original: http://www.nature.com/nrn/journal/v13/n10/fig_tab/nrn3346_F1.html

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