Dedicado a Carlos Gámez, excelente gastroenterólogo
Hace unos años, la Dra. Berdjouhi Tsouroukdissian escribió en MiradorSalud sobre la influencia de la microbiota intestinal en el cerebro, donde señaló estudios que muestran el papel de la misma en la regulación de la ansiedad, estados de ánimo y funciones cognitivas. Igualmente, refirió investigaciones que demostraron que dietas altas en azúcar y grasas modificaban negativamente la función cognitiva.
Desde entonces, mucho ha avanzado la ciencia en este aspecto, de manera que al presente se asocia el intestino y su flora con enfermedades degenerativas del cerebro, amén, de que se conocen algunos de los distintos mecanismos que intervienen en estos procesos, a los cuales nos referiremos en este artículo.
¿Qué son la microbiota intestinal, el sistema nervioso entérico (SNE) y el sistema nervioso central (SNC)?
La microbiota intestinal es un ecosistema o conjunto de cientos de billones microorganismos comensales que habitan en el intestino entre los cuales, al menos, hay mil especies bacterianas ubicadas mayoritariamente en el colon, amén de también contener virus, hongos y protozoarios. Las tres cuartas partes de la microbiota es específica para cada individuo y depende de muchos factores como la raza, cultura, dieta, estilos de vida, entre otros. Dependiendo de sus funciones, algunas de estas bacterias son beneficiosas para la salud como el Bifidobacterium (Filo Actinobacteria) y Lactobacilus sp (Filo Firmicutes), mientras que otras no lo son. Sin embargo, las bondades del ecosistema intestinal tienen más que ver con la variedad de las bacterias que con la clasificación entre buenas o malas.
El SNE es parte del sistema nervioso y comprende los ganglios entéricos y una red compleja de más de 500 millones de neuronas, neurotransmisores, neuromoduladores y otras células extendidas por todo el aparato digestivo. Es autónomo, controla el tracto gastrointestinal, es sensible a las hormonas y se comunica con el sistema inmune y con el SNC al enviar información sobre el contenido intraluminal, la pared intestinal (tensión o relajación) y condiciones como inflamación, pH, frío, calor, defecación y salivación. Allí se producen, por ejemplo, la serotonina, dopamina, la hormona liberadora de gonadotropina, entre otras substancias
El SNC es la parte del sistema nervioso comprendida por el encéfalo formado por el cerebro, cerebelo y tallo cerebral y la médula espinal. En este artículo nos circunscribiremos al cerebro.
Comunicación entre microbiota, intestino y cerebro
La composición de la microbiota y sus metabolitos, elementos que pueden ser modificados por la dieta y el estado nutricional, altera la comunicación en el eje microbiota-intestino-cerebro mediante cambios en los sistemas nerviosos entérico y central, inmune y endocrino. Por ejemplo, las enfermedades neurológicas como el Parkinson, Alzheimer, Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA) y Esclerosis Múltiple (EM) son a menudo asociadas con desórdenes gastrointestinales como distensión abdominal, contispación o estreñimiento y alteración del movimiento intestinal. Por otra parte, estos síntomas pueden ocurrir en cualquier etapa de la enfermedad neurológica hasta el punto de ser considerados parte del cuadro clínico neurológico. Estas alteraciones intestinales están asociadas a cambios en la microbiota o ecosistema intestinal y en los sistemas nervioso entérico (SNE) e inmune, aparte de que pueden estar involucradas en la iniciación y diseminación del trastorno neurológico.
Por un lado, existen evidencias que muestran que los trastornos intestinales están relacionados con enfermedades neurodegenerativas como es el caso del Parkinson, donde su patogénesis comienza en el SNE y se disemina progresivamente hacia el SNC, a través del nervio vago o neumogástrico. La acumulación de α-sinucleína en neuronas mesentéricas asociada a alteraciones intestinales constituyen uno de los signos de la enfermedad que aparece en sus etapas tempranas. Por otro lado, hay muchas evidencias que muestran que cambios en la microbiota conducen a trastornos intestinales y a enfermedades neurodegerativas, por ejemplo, en aminales sin microbiota intestinal se han descritos alteraciones en procesos fisiológicos cerebrales de la neurogénesis o neurotransmisión. A su vez, estos trastornos neurológicos y los desbalances del sistema inmune del cerebro conducen a la aparición de condiciones neuroinflamatorias entéricas y disfunción gastrointestinal. Es así que es evidente la relación que existe entre microbiota, enfermedades neurodegenerativas y trastornos gastrointestinales. Todas estas interacciones están muy bien explicadas en la revisión sobre la relación entre microbiota intestinal, mucosa entérica y sistemas inmune, entérico y nervioso.
La barrera intestinal cumple funciones importantes en el mantenimiento de la homeostasis intestinal ya que el aumento de la permeabilidad en esta barrera, por ejemplo, debido a cambios en la microbiota, activa el sistema inmune entérico y se produce entonces la disfunción intestinal e inflamación del sistema neuroentérico. Igualmente, mediante el axis intestino-cerebro, la alteración intestinal modifica el sistema nervioso central (SNC) causando neuroinflamación y neurodegeneración. A su vez, la degeneración del SNC exacerba las condiciones intestinales, lo que conduce a la cronicidad del proceso, llámese éste Alzheimer, Parkinson o EM. El estreñimiento es común en la enfermedad de Parkinson, hecho que se ha confirmado en estudios que muestran que las bacterias asociadas al estreñimiento, también se encuentran en enfermemos con Parkinson. Se han descritos muchos cambios en la microbiota, como el aumento de la flora pro-inflamatoria comparada con la anti-inflamatoria en la enfermedad de Parkinson, o cambios que promueven la acumulación de la proteína intestinal β-amiloide en el Alzheimer, así como otros cambios en las enfermedades ELA y EM. Estos hallazgos sugieren la utilidad de la microbiota intestinal como un biomarcador que podría indicar que hay un proceso neurodegenerativo en camino.
En síntesis, la relación entre el intestino y el cerebro es bidireccional; cada uno influye en el otro con el fin de mantener la homeostasis en ambos órganos. Es importante notar, que no es solamente que el cerebro envía mensajes al intestino como cuando estamos enamorados y sentimos un mariposeo en el estómago o cuando estamos nerviosos y se nos quita el hambre, sino que igualmente el intestino envía mensajes al cerebro a través de neurotransmisores. Algo recientemente descubierto.
Los autores de la revisión enfatizan que todavía quedan muchos aspectos por dilucidar sobre este eje y señalan: “Desentrañar estos aspectos podría allanar el camino a una Revolución Copernicana tanto para la prevención como el manejo de la clínica de los principales trastornos neurológicos relacionados con disfunciones intestinales.”
Participación del triptófano en la microbiota y el sistema inmune entérico
Paralelamente, una revisión reciente muestra la participación del metabolismo del triptófano y sus metabolitos (kynurenine, serotonina y melatonina) en el mantenimiento del balance entre el sistema inmune entérico y la microbiota. Es decir, que además de servir como nutriente tiene efectos profundos en la composición de la microbiota y los metabolitos bacterianos. El metabolismo del triptófano, uno de los 20 aminoácidos esenciales, juega un papel importante en el balance entre el sistema inmune y la microbiota intestinal. Cambios en la microbiota modulan el sistema inmune mediante el metaboliamo del triptofano pero, de igual forma, su absorción y metabolismo es igualmente regulado por la microbiota. Es decir que la comunicación es en ambos sentidos. El metabolismo del triptófano está relacionado con el síndrome del colon (SCI) irritable asociado a un aumento de su metabolismo vía kynurenine y a un desbalance de la flora intestinal, con la enfermedad inflamatoria intestinal (Crohn o colitis ulcerativa) mayormente asociada a cambios en la flora, con el cáncer colorrectal por la activación de la vía kynurenine y con la espondiloartritis. Otros aspectos que median la relación triptófano, microbiota e inmunidad son la edad, el estrés y los probióticos.
Los metabolitos del triptófano que participan en estos procesos tienen las siguientes funciones: la kynurenine posee capacidad antimicrobiana, la serotonina participa en la regulación de la permeabilidad intestinal y la respuesta inflamatoria ya que su supresión disminuye la inflamación y, por último, la melatonina es un poderoso anti-inflamatorio por lo que tiene efectos positivos en los desórdenes intestinales. Por otro lado, bajos niveles de triptófano afectan negativamente la respuesta inmune. Investigaciones en este campo podrían identificar estrategias para utilizar la suplementación con triptófano en la prevención o alivio de la inflamación intestinal.
Las células neurolglías (glía) en la interrelación intestino-cerebro
Finalmente, un estudio, publicado en la revista Nature el 16 de mayo del año en curso, muestra nuevos caminos que hasta ahora no habían sido identificados en la interrelación entre el cerebro y el intestino. Investigaciones realizadas en modelos de Esclerosis Múltiple con animales y células humanas en modelos de esclerosis múltiple sobre la interacción entre productos metabólicos de las bacterias intestinales y células del SNC muestran la participación de las células del tejido nervioso llamadas microgliales y astrocitos que forman parte del grupo celular denominado neurogliales o glía. Esta relación puede ser positiva o negativa.
Las células microgliales o microglía tienen la función de vigilar y defender el SNC de agentes infecciosos y de reparar lesiones o daños en el tejido nervioso cuando son activadas. Por otro lado, los astrocitos son básicos para el mantenimiento de la función neuronal al formar una red de sostén cuando se entrelazan alrededor de la neurona o rodean las sinapsis, pero además controlan el transporte de nutrientes, oxígeno, vitaminas y hormonas al tejido nervioso.
Cuando la activación de las microglías no es regulada, volviéndose crónica, se asocia a procesos patológicos de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer debido a su neurotoxicidad. Estas células al activarse también pueden secretar compuestos que inducen propiedades neurotóxicas en los astrocitos. Por ejemplo, en la esclerosis múltiple cuando las bacterias descomponen el triptófano de la dieta, sus metabolitos activan la vía antiinflamatoria y limitan la neurodegeneración por medio de la microglía. Este proceso se ha observado también en el Alzheimer.
Es importante recordar que en el intestino también existen este tipo de células llamadas gliales entéricas que aparte de proveer sostén estructural también regulan la homeostasis intestinal, a través de una interacción neuronal o con otras células y de su comunicación bidireccional con el sistema nervioso entérico; ellas modulan la permeabilidad de la mucosa, respuesta inmune, motilidad, secreción endocrina, infecciones y son críticas en la limitación de la respuesta inflamatoria a través del nervio vago. La microbiota es también importante en la generación de nuevas células gliales entéricas.
El estudio de Nature muestra que los metabolitos microbianos limitan las actividades patogénicas de la microglía y los astrocitos en el cerebro, y suprimen la inflamación del SNC. Esta vía puede guiar nuevas terapias para la esclerosis múltiple y otros trastornos neurológicos.
El Dr. Francisco Quintana, uno de los autores del trabajo, declaró: “Estos hallazgos proporcionan una clara comprensión de cómo el intestino afecta las células del sistema nervioso central en el cerebro”; agrega “ahora que tenemos una idea de los jugadores involucrados, podemos comenzar a buscarlos para desarrollar nuevas terapias”
En resumen, los mecanismos que subyacen en la comunicación entre la microbiota, intestino y cerebro son sumamente complejos, por algo llaman al intestino el segundo cerebro de nuestro cuerpo.
La parte práctica como la participación de la dieta y otros tratamientos terapéuticos en esta interacción intestino-cerebro la describiré en un segundo artículo.
Irene Pérez Schael
16 Comentarios
Marianela Castes
Excelente revisión Irene Mis felicitaciones. Justamente estoy participando como expositora en un curso virtual latinoamericano de enfermedades inflamatorias intestinales y estoy abocada al SNE. Muy interesante que no solo el cerebro se comunica con el intestino sino viceversa. Las pruebas son contundentes. Seguimos aprendiendo. Gracias a personas como tu que han hecho de la divulgación científica una misión de vida. .
Abrazos
Marianela Castés
Irene Pérez
Gracias Marianela
Me siento muy honrada y más porque viene de ti. Es un tema duro y complejo.
En la próxima hablaré sobre la dieta.
Abrazos
Irene
jose luis quintero
Excelente Irene! Me gustaría que en tu artículo sobre la dieta mencionaras los pro y contra del vegetarianismo en la infancia. Me parece claro su beneficio en la edad adulta. Pero pueden crecer bien los niños vegetarianos?Queda claro que no estás abogando por el vegetarianismo pero puede deducirse un argumento más a favor del mismo de tu artículo. El tema es muy novedoso y nos ilustra mucho. Gracias por escribirlo. Saludos y felicitaciones por los 5 años. Serán muchos mas!
Mirador Salud
Gracias José Luis. Trataré de incluir lo que pides siempre y cuando esté asociado al tema.
Me alegro que te haya gustado.
Saludos
Irene
Luis Delpiano
Que buen documento de revisión en su parte 1, el microbioma esta como tema de punta en salud y enfermedad.
A esperar segunda parte. Un abrazo
Luis Delpiano (Chile)
Mirador Salud
Gracias Luis
Que bueno que te gustó. Tenemos que poner más atención a la dieta.
Abrazos y saludos
Irene
Jeannette Díaz
Excelente! esta información nos ayuda a fortalecer nuestra motivación para comer en forma más saludable. Mil gracias, J
Mirador Salud
Gracias querida amiga y colaboradora de MiradorSalud
Abrazos
Irene
Luis Fidel Avendaño
Muchas gracias Irene por estimularnos
a incursionar en tan emergente conocimiento. Podrías darnos unas pocas referencias básicas para empezar a entender la influencia de la microbiota intestinal en otras patologías. Es más, ahora se está hablando de la existencia de una microbiota viral (viroma), que nosotros los virólogos negábamos, y que debería ser más extensa que la bacteriana.
Cada día tenemos más que aprender!!!
Felicitaciones por tu entusiasmo en seguir escribiendo
Yoyo Avendaño (Chile)
Mirador Salud
Mil gracias Yoyo, es muy gratificante tu opinión. Seguimos en esta lucha a pesar de las condiciones de Venezuela.
Si, ahora forma parte de la microbiota los virus, parásitos y hongos, además de las bacterias. Todo un mundo nuevo.
Las referencias te las prometo para después. Las de este artículo son muy completas y en la parte II aparecerán otras. Estas invitado a escribir cuando quieras.
Saludos y cariños
Irene
Mirador Salud
El Dr. Felix Tapia, colaborador de MiradorSalud, coincidencialmente escribió hace unos días «La manipulación del microbioma intestinal podría enlentecer el envejecimiento» en Piel Latinoamerica, donde con cierta frecuencia se publican artículos de MiradorSalud. Los invitamos a leerlo: https://piel-l.org/blog/46643
jorge munoz esteves
Buen articulo, pero debo resaltar algunos aspectos ahi considerados, primero la serotonina y la melatonina NO son metabolitos del triptofano, sino este aminoacido es precursor de ambos, su predominio en las neuronas neuroentericas (85%), y no en el SNC, hablan de la importancia de este tan poco estudiado sistema,el cual esta interconectado bidireccionalmente con el hipotalamo y el sistema inmunologico, sin que necesariamente intervenga la microbiota intestinal, la cual es afectada y modificada en consecuencia por disfunciones de estos sistemas (citocinas y neuropeptidos locales), y no es causa, como en el articulo se enfatiza. Falta aun mucho por conocer de este agujero negro de la medicina actual.
Denia Méndez
Desde niña he padecido mucho de colitis, distensión abdominal y cólicos
Hace tres meses estoy tomando té de kombucha, por los probióticos que contiene y todos esos problemas gastrointestinales desaparecieron
La calidad de sueño mejoró grandemente
Mi claridad mental es ahora excelente
Gracias por su excelente artículo
Bendiciones
Mirador Salud
Gracias
Marita Parodi Duarte
Muchas gracias, muy buena información! Soy nutricionista clínica de Perú, además soy vicepresidente de la Asociacion ELAPERU (esclerosis lateral amiotrófica) y justamente preparo en estos días una conferencia para alumnos de nutrición de una importante universidad, mi ponencia será «Relación microbiota y su impacto en las enfermedades neurológicas».
Gracias
Si me sugieres algunas lecturas adicionales que me pudieran servir para mi ponencia, se lo agradeceré
Felicitaciones
Marita Parodi Duarte
Licenciada en Nutrición y Dietética CNP 4005
Vice Presidente ELAPERU
maritapd@elaperu.org
Web: http://www.elaperu.org
Mirador Salud
Mil gracias Marita
Trataré de enviar a tu correo más información sobre el tema.
Saludos
Irene