Las innumerables bacterias que viven en nuestro cuerpo están involucradas no solo en la digestión de los alimentos, sino en mucho más. Una nueva investigación sugiere que las bacterias en nuestro intestino incluso tienen un diálogo directo con el cerebro.
Percibimos a una persona común como un organismo independiente. Pero lo que a menudo olvidamos es que no estamos solos en nuestro cuerpo. El hombre es un ecosistema completo de miles de millones de microorganismos; de hecho, estos microorganismos son incluso más numerosos que las células de nuestro cuerpo.
Entre estos microorganismos, estamos más familiarizados con las bacterias, que, hace unos años, se percibían principalmente como pasajeros aleatorios sin ningún efecto tangible en los humanos. En los últimos años, sin embargo, ha surgido que la relación entre los seres humanos y muchas bacterias puede caracterizarse más bien como mutuamente beneficiosa.
Algunos científicos han ido más allá y han sugerido que los humanos y su población de bacterias pueden considerarse como un organismo grande. Un órgano adicional es lo que se puede considerar toda la colección de bacterias.
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De hecho, en los últimos años se ha descubierto que las bacterias que viven en los seres humanos juegan un papel importante en nuestro desarrollo y salud. Además, estamos empezando a comprender que estos microorganismos pueden influir en sistemas que antes considerábamos exclusivamente nuestros.
Microflora del estómago
La combinación correcta de microorganismos es muy importante para muchos procesos en el cuerpo humano. Llamamos microbioma a la población de bacterias en un individuo dado.
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Esta definición incluye bacterias tanto en la piel como en el interior del cuerpo, pero se presta mayor atención a las muchas bacterias que viven en el tracto gastrointestinal.
Aquí es donde tiene lugar la gran mayoría de interacciones entre bacterias y humanos. En este artículo, el término "microbioma" también se referirá exclusivamente al tracto gastrointestinal.
Muchas bacterias que viven en el sistema digestivo están involucradas en la digestión de los alimentos que comemos, producen importantes vitaminas y también nos protegen de las bacterias o virus que causan enfermedades que invaden nuestro cuerpo.
¿Afectan la función cerebral?
Las bacterias que habitan en nuestro intestino no pueden penetrar fuera de él si no está dañado, por lo que en situaciones normales no entran en contacto directo con el resto del cuerpo.
Y esto es importante, porque de lo contrario estas bacterias provocarían inflamación. Sin embargo, las bacterias y los desechos que liberan durante su vida están vinculados a los órganos del cuerpo de muchas maneras.
Se sabe desde hace mucho tiempo que el cerebro y el intestino intercambian señales, pero el descubrimiento de la conexión entre el microbioma y el cerebro ha recibido mucha atención. Quizás porque la noticia de que los organismos diminutos y unicelulares pueden tener un impacto en nuestros cerebros complejos daña nuestra autoestima, nos consideramos la especie dominante.
Si las bacterias afectan el funcionamiento de nuestro cerebro, ¿quién está realmente al mando?
Los ácidos grasos de cadena corta le hablan al cerebro
Las bacterias se comunican con el cerebro a través de reacciones químicas y señales eléctricas. La comunicación eléctrica tiene lugar a través del sistema nervioso, que une los intestinos y el cerebro. El sistema nervioso puede verse influido directa o indirectamente por sustancias secretadas por bacterias durante su actividad vital.
Estos productos de desecho de bacterias también pueden llegar al cerebro a través del torrente sanguíneo, penetrando en la pared intestinal. En particular, los ácidos grasos de cadena corta participan activamente en la comunicación con el cerebro.
Además, los ácidos grasos de cadena corta también pueden interferir con la producción de hormonas en el intestino y, por tanto, afectar indirectamente a los lugares del cerebro afectados por estas hormonas.
No los notamos, en su mayor parte
El sistema inmunológico también participa activamente en la comunicación entre el cerebro y el microbioma.
Las células inmunes están presentes en la pared externa del intestino y pueden lanzar crecimientos en su interior, registrando cambios en el entorno intestinal, por ejemplo, un desequilibrio con la población bacteriana. Una vez que se corrige el desequilibrio, las células inmunitarias comienzan a emitir señales que viajan a través del torrente sanguíneo hasta el cerebro.
En circunstancias normales, la comunicación constante entre las bacterias y el cerebro no daña la salud y el desarrollo humanos, por lo que la mayoría de las veces vivimos sin saber nada sobre nuestra flora bacteriana.
Sin embargo, existen situaciones en las que el entorno bacteriano se desequilibra, lo que puede resultar en un estado anormal, que de repente nos hace prestar atención a los numerosos microorganismos que viven en nuestro cuerpo.
Desequilibrio de la microflora
Las bacterias que componen el microbioma compiten constantemente por el espacio en el ecosistema intestinal. En los primeros años de vida de una persona, se establece un equilibrio entre bacterias de diferentes especies, después de lo cual ya no se producen fluctuaciones graves en el número relativo de bacterias de diferentes especies.
La proporción de bacterias en el microbioma varía de una persona a otra, por lo que no existe una composición específica del microbioma que pueda considerarse "adecuada" para todos. Sin embargo, este equilibrio individual a lo largo de la vida está influenciado por varios factores que pueden socavarlo.
La dieta afecta en gran medida los tipos de bacterias que dominan el intestino, y los grandes cambios en la dieta pueden alterar la composición bacteriana del microbioma. Esto se debe a que una dieta en particular puede favorecer uno o más tipos de bacterias que comienzan a proliferar.
Asimismo, una infección estomacal, la presencia temporal de microorganismos extraños que desplazan a una o más bacterias comunes, puede afectar el microbioma, provocando desequilibrios.
Curiosamente, el tratamiento de tales infecciones con antibióticos también puede afectar negativamente a la microflora existente, ya que un determinado tipo de antibiótico destruye uno o más tipos de bacterias, dejando espacio para otras.
Los ancianos son más vulnerables que los jóvenes
Muchos estudios indican que la edad de una persona afecta el microbioma. Se ha demostrado que en las personas mayores su composición es menos estable y diversa que en las personas más jóvenes. Esto hace que las personas mayores sean más vulnerables a las infecciones.
Un desequilibrio en el microbioma conduce a una serie de cambios que pueden afectar a nuestro organismo. La cantidad de diversos productos de desecho de las bacterias puede aumentar y disminuir, la reacción del sistema inmunológico puede cambiar y otras señales llegarán al sistema nervioso.
Varios hallazgos de investigación sugieren que estos cambios pueden afectar los procesos cerebrales normales y conducir a una variedad de problemas psicológicos y neurológicos.
Bacterias para bien y para mal
El efecto del desequilibrio bacteriano es potencialmente un tema muy amplio, pero difícil de estudiar porque el microbioma es dinámico y está constantemente influenciado por otros sistemas corporales. Por tanto, se está intentando separar los distintos efectos entre sí.
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Bacterias bajo un microscopio.
El microbioma en general y su papel en el desarrollo del cerebro en particular se ha estudiado en animales estériles que carecen de microbioma.
Por ejemplo, los ratones sin microbioma tienen una barrera hematoencefálica subdesarrollada, una estructura cerebral diferente y, por lo tanto, exhiben un comportamiento diferente, reaccionando con más fuerza a los estímulos de estrés en comparación con los ratones con una población bacteriana normal.
Si los ratones estériles al comienzo de la vida reciben un microbioma de ratones normales, estas diferencias se igualan por completo. Pero si esto sucede en una etapa posterior de la vida, nada cambia.
Por tanto, parece que el microbioma solo puede afectar el desarrollo del cerebro durante un determinado período de la vida de un organismo.
Estos descubrimientos han despertado interés en el posible vínculo entre los desequilibrios microbióticos y los síndromes asociados con funciones cerebrales subdesarrolladas como el autismo.
Las bacterias cambian debido a la depresión
Los síndromes neurológicos que vienen con la edad, como la demencia y la enfermedad de Parkinson, también se han asociado con el microbioma, ya que notaron que la flora bacteriana a lo largo de los años se vuelve cada vez menos diversa en paralelo con el deterioro de las funciones neurológicas.
Después del descubrimiento de respuestas de estrés súper intensas en ratones estériles, quedó claro que el microbioma podría influir en el desarrollo de síndromes psicológicos como el estrés o la depresión.
Para empezar, los científicos examinaron los microbiomas de pacientes deprimidos para determinar si su composición bacteriana era diferente a la de las personas sanas.
Estos estudios han demostrado que los pacientes con depresión generalmente tienen menos bifidobacterias y lactobacilos.
Al aumentar artificialmente la cantidad de bacterias de este tipo y medir las consecuencias de tales acciones, por ejemplo, la cantidad de ciertos neurotransmisores en el cerebro, puede averiguar si existe alguna conexión.
Así, con la ayuda de ratones, se encontró que los suplementos nutricionales con lactobacilos, que se encuentran a menudo en los yogures, pueden ayudar a reducir la ansiedad y aliviar los síntomas de la depresión al influir en las señales enviadas al cerebro a través del sistema nervioso.
Otros tipos de bacterias, como las bifidobacterias, aumentan la cantidad de la hormona serotonina en la sangre y reducen los efectos del estrés suavizando la actividad del sistema inmunológico, que afecta al cerebro a través del torrente sanguíneo.
Sin embargo, gran parte del trabajo científico existente sobre el microbioma y las enfermedades neurológicas y psicológicas se basa en correlaciones, y será necesario realizar más investigaciones antes de que podamos señalar inequívocamente al microbioma como el factor determinante a este respecto.
Además de comprender cómo los diferentes tipos de bacterias afectan el cuerpo, también es importante comprender cómo los diferentes tipos de bacterias interactúan entre sí y cómo su interacción afecta los síntomas neurológicos, porque las bacterias en el microbioma no existen aisladas unas de otras.
Manipulación microbiótica
Si entendemos cómo el microbioma afecta nuestra salud, entonces potencialmente este conocimiento se puede usar para tratar enfermedades al realizar cambios en el equilibrio bacteriano. Esto se puede hacer consumiendo alimentos o medicamentos prebióticos o probióticos.
- Los prebióticos son a menudo carbohidratos complejos que son especialmente beneficiosos para uno o más tipos de bacterias y, al tomarlos, pueden ayudar al crecimiento de estas bacterias.
- Los probióticos son bacterias vivas, por lo que comer yogur probiótico, por ejemplo, puede aumentar inmediatamente la cantidad de bacterias de cualquier tipo. Ciertos tipos de bacterias también se pueden reducir con un tratamiento con antibióticos.
Otra forma más radical de influir en el microbioma es donar pequeñas dosis de heces humanas de un donante sano. El propósito de esto es restaurar una población equilibrada de bacterias, porque las heces contienen una gran cantidad de bacterias beneficiosas.
Hasta ahora, este tipo de tratamiento se ha utilizado principalmente para infecciones por la bacteria Clostridium difficile, en las que una persona sufre de diarrea grave e inflamación intestinal. Pero también puede ser eficaz para infecciones que afectan a otras partes del cuerpo.
Nuevo campo de investigación, poca comprensión
Aunque la cantidad de artículos científicos dedicados al microbioma ha crecido enormemente en los últimos 15 años, todavía queda mucho por hacer para comprender y comenzar a influir de manera inteligente en el microbioma con fines de tratamiento.
Al interferir con la vida del microbioma, por ejemplo, a través de un trasplante de heces, puede cambiar el equilibrio en una dirección inesperada, provocando así una reacción de otras partes del cuerpo que no deberían haberse visto afectadas en absoluto.
Un efecto positivo o negativo probablemente dependerá tanto de la composición bacteriana de los microbiomas del donante y del receptor como del historial médico.
Además, en muchos casos puede resultar difícil determinar si una población atípica de bacterias es la enfermedad en sí misma o su consecuencia, o incluso ambas. Debido a esto, es difícil predecir qué efecto tendrá una posible interferencia microbiótica.
Gran parte del conocimiento básico proviene de la experimentación con animales y, por lo tanto, no se puede decir con certeza que los resultados serán los mismos en humanos.
Hasta ahora, determinar el estado del microbioma humano depende en gran medida de los análisis fecales. La forma en que se almacenan las muestras y la cantidad de información que se obtiene de ellas es de gran importancia para saber qué tan completo podemos dibujar una imagen del ecosistema intestinal.
Además de las bacterias, los intestinos contienen una serie de hongos y virus que también participan en la comunicación con el sistema inmunológico y otras partes del cuerpo.
Hasta ahora, tenemos una comprensión bastante pobre de cuántos microorganismos diferentes interactúan, y sabemos poco sobre la importancia de sus especies individuales para la salud humana.
Pero la idea de que se pueden abordar los problemas neurológicos desde una perspectiva completamente nueva es muy interesante y seguir el desarrollo de la investigación en esta área es muy emocionante.
Desafíos en el estudio del microbioma
Obtener muestras representativas del microbioma humano es difícil. La mayoría de las bacterias se encuentran en el colon, lo que significa que la recolección de muestras requiere un procedimiento invasivo.
No es realista aplicar métodos invasivos al número de personas experimentales que requiere una investigación seria. Por lo tanto, la mayoría de las investigaciones se basan en el análisis de heces.
Sin embargo, los estudios que utilizan métodos invasivos han demostrado que la flora bacteriana no es uniforme en todo el intestino.
Por lo tanto, el uso de análisis fecales para estudiar el microbioma, es bastante posible, da resultados no representativos, porque la microflora de las heces será principalmente similar a la microflora del intestino delgado.
Kathrine Nielsen
