El cerebro podría modular en horas la composición de la microbiota intestinal

Este descubrimiento representa un cambio de paradigma que amplía la regulación de la microbiota intestinal más allá de la dieta y los ritmos circadianos.
Por - en Salud

En un nuevo estudio se ha demostrado que el cerebro, y en concreto ciertas neuronas hipotalámicas, es capaz de modificar la composición de la microbiota intestinal, al menos en ratones; y puede hacerlo en cuestión de horas. Este descubrimiento representa un cambio de paradigma que amplía la regulación de la microbiota intestinal más allá de la dieta y los ritmos circadianos.

El estudio ha sido liderado desde el Hospital Clínic de Barcelona, el Instituto de Investigaciones Biomédicas August Pi i Sunyer (IDIBAPS) en Barcelona, la Universidad de Santiago de Compostela, en España, y la Universidad Católica de Lovaina en Bruselas, Bélgica.

Para este proyecto se utilizaron técnicas quimiogenéticas que permitieron activar o inhibir selectivamente neuronas hipotalámicas específicas en ratones, así como la administración de hormonas que desempeñan un papel clave en la regulación del equilibrio energético. Estas estrategias, combinadas con análisis moleculares de la composición de la microbiota intestinal, permitieron detectar un nuevo eje cerebro-intestino capaz de regular la composición de la microbiota en las diferentes zonas del tracto digestivo.
El estudio ha sido coordinado por Marc Claret, jefe del grupo de Control neuronal del metabolismo del IDIBAPS ubicado en el Centro Esther Koplowitz, con la colaboración de Ruben Nogueiras de la Universidad de Santiago de Compostela y Patrice D. Cani de la Universidad Católica de Lovaina.

Los resultados muestran que los cambios en la microbiota inducidos por el cerebro van acompañados de una reconfiguración de vías neuronales en el duodeno y de una activación del sistema nervioso simpático, la parte del sistema nervioso autónomo encargada de las respuestas al estrés. Además, esta modulación de la microbiota es anatómicamente específica, es decir, que diferentes regiones del intestino responden de manera diferenciada dependiendo de las neuronas que se activan en cada momento. El estudio reveló además que la obesidad inducida por la dieta altera la capacidad del cerebro para regular la microbiota intestinal, descubriendo un nuevo mecanismo que puede explicar cómo la obesidad puede alterar la composición de la microbiota intestinal.

Según Marc Claret, «estos resultados nos ayudan a entender mejor la relación entre cerebro, microbiota y metabolismo, lo que nos permitirá seguir profundizando en los mecanismos que regulan esta interacción. Y, a largo plazo, abrir las puertas a nuevas formas de abordar las enfermedades metabólicas y la obesidad, con potenciales implicaciones para el desarrollo de estrategias terapéuticas».

El eje cerebro-microbiota en el mantenimiento del balance energético

El cerebro es el encargado de mantener el balance energético del organismo, un proceso complejo en el que intervienen multitud de factores. Por un lado, la microbiota y los metabolitos que esta produce actúan como señalizadores en el cerebro, modulando diversas funciones cerebrales, incluida la regulación del metabolismo y el balance energético. Paralelamente, órganos como el estómago, el tejido adiposo o el páncreas secretan hormonas que indican al cerebro el estado energético general del organismo.

 

Míriam Toledo, investigadora del IDIBAPS y primera autora del estudio, explica: «El cerebro integra la información procedente de la microbiota y de los órganos metabólicos para orquestar una respuesta adaptativa adecuada en cada momento que mantenga el balance energético del organismo». Y añade: «Con este estudio estamos presentando una nueva vía a través de la cual el cerebro puede regular la homeostasis del organismo, y es a través del control en la composición de la microbiota intestinal».

El estudio se titula “Rapid modulation of gut microbiota composition by hypothalamic circuits in mice”. Y se ha publicado en la revista académica Nature Metabolism. (Fuente: Hospital Clínic de Barcelona / IDIBAPS)

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