Ir al contenido principal

La flora intestinal también modula el desarrollo del cerebro

Ayer se publicó en PNAS un artículo bastante interesante sobre la importancia de la microbiota intestinal en el desarrollo del cerebro, al menos en ratones. Para muchos, la única importancia conocida de nuestros pequeños comensales —quienes superan en un orden de magnitud (10 veces) al número total de células que tenemos en nuestro cuerpo— es en el proceso digestivo, ayudando a degradar ciertos componentes de los alimentos como las fibras vegetales y sintetizando la vitamina K y algunos aminoácidos esenciales.

Cuando un mamífero llega al mundo, lo hace completamente estéril (libre de microorganismos), pero inmediatamente después empieza a ser poblado por una gran cantidad de organismos que llegan a sus tractos digestivos a través de la leche materna y el entorno donde viven. Estos organismos cumplen importantes funciones en la homeostasis de los intestinos, en la angiogénesis y hasta en el desarrollo de nuestro sistema inmune. Recientemente, se ha demostrado ciertos efectos sistemáticos en la función hepática. Esto ha hecho pensar a los científicos que la microbiota intestinal también podría ser importante para el desarrollo de otros órganos, tales como el cerebro.

Entonces, para probar esta hipótesis, científicos del Instituto Karolinska liderados por el Dr. Rochellys Diaz Heijtz, compararon el comportamiento y la función cerebral de ratones con su microbiota intestinal normal con ratones sin flora intestinal o libre de gérmenes.

Lo primero que observaron fue que los ratones libres de gérmenes mostraron una mayor actividad motora. Cuando fueron puestos en la caja de experimentación, se movieron una mayor cantidad de distancia con respecto a los ratones con la flora intestinal normal. Por otro lado, los ratones libres de gérmenes mostraron una menor ansiedad ya que al ponerlos en una caja con una región clara y otra oscura, pasaron menos tiempo refugiados en la zona oscura a diferencia de los ratones control.

En otro experimento, los investigadores les restituyeron la microbiota a los ratones libres de gérmenes para ver si podían ser “normalizados”. Al repetir los experimentos, los ratones normalizados se comportaron de la misma manera que los ratones con la flora intestinal normal. Con esto demostraban que era la colonización temprana por estos microorganismos los que ejercían ese efecto sobre el desarrollo de su comportamiento y ansiedad.

Pero, ¿a que se debía esta diferencia? Para poder determinar esto, los investigadores cuantificaron los niveles de ciertos neurotransmisores en distintas regiones del cerebro encontrando que la noradrenalina, dopamina y la serotonina fueron mayores en el cuerpo estriado de los ratones libres de gérmenes. Estos neurotransmisores están muy relacionados con la ansiedad. Lo que pasaba era que los ratones libres de gérmenes degradaban de manera más rápida estos neurotransmisores.

Los científicos también encontraron que los niveles de expresión de dos proteínas relacionadas con la maduración de las neuronas: la NGFI-A (Factor Inducible de Crecimiento Nervioso A) y el BDNF (Factor neurotrófico derivado del cerebro), eran más bajos en los ratones libres de gérmenes que en los ratones con la microbiota intestinal normal. Con esto se demostraba que la flora intestinal puede reducir la expresión de ciertos genes importantes para el desarrollo cerebral.

Para terminar, estos resultados avalan la hipótesis de que la microbiota intestinal normal afecta el desarrollo y función del cerebro por mecanismos aún desconocidos. Además, la etapa perinatal es importante para que se de este efecto, ya que cuando normalizaron a un grupo de ratones libres de gérmenes después de un buen tiempo de haber nacido, ya no se apreciaba el efecto encontrado en los ratones con la microbiota intestinal normal o los que fueron normalizados una vez nacieron. Sería bueno analizar en qué medida se ve afectado el desarrollo del cerebro en ratones con enfermedades gastrointestinales, cuya microbiota intestinal no es la adecuada, y tal vez extender el trabajo a humanos.

Referencia:

ResearchBlogging.orgHeijtz, R., Wang, S., Anuar, F., Qian, Y., Bjorkholm, B., Samuelsson, A., Hibberd, M., Forssberg, H., & Pettersson, S. (2011). Normal gut microbiota modulates brain development and behavior Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.1010529108

Comentarios

Entradas más populares de este blog

¿Por qué tanto miedo al bromuro de etidio?

El bromuro de etidio (BrEt) es un agente químico muy usado en técnicas de biología molecular para teñir nuestros geles de agarosa y poder apreciar nuestras bandas de ADN; ya sean de los productos de extracción o de PCR. Existen dos formas de teñir los geles: i) remojando el gel de agarosa por 15 minutos en una bandeja con BrEt (0,5 mg/L) después de haber hecho la electroforesis o ii) añadiendo el BrEt directamente al gel al momento de prepararlo. Con la primera evitamos contaminar nuestra cámara de electroforesis con BrEt y con la segunda evitamos exponernos a salpicaduras y otros accidentes que pueden ocurrir al hacer la tinción en bandeja. Se han dado cuenta que desde que entramos a un laboratorio de biología molecular nos tienen traumados con el BrEt: "¡Cuidado que te salpique!", "¡no lo huelas!", "¡usa tres guantes!", "¡no es por ese lado!", "¡si te cae en la piel te va a dar cáncer y te puedes morir!", entre otras cosas más.

TOP 10: Las peores cosas de trabajar en un laboratorio

Encontré este interesante artículo publicado en Science Careers . La verdad es que me ha gustado mucho —me sentí identificado con varios aspectos— tanto que me tomé la libertad de traducirlo y hacerle algunas modificaciones, en base a mi experiencia personal, para ustedes. Tus amigos no-científicos no entienden lo que haces. Cuando te reúnes con tus amigos del colegio o del barrio y empiezan a hablar acerca de sus trabajos, qué es lo que hacen y cuáles han sido los logros más recientes, ellos fácilmente lo pueden resumir en un “ he construido una casa/edificio/puente/carretera ”, o “ he dejado satisfecho a un cliente ” (que feo sonó eso xD), o tu amigo abogado dirá “ he sacado de la cárcel a un asaltante confeso y encima he logrado que lo indemnicen ”, pero cuando te toca a ti ¿qué dirás? “ Bueno he curado… uhm, la verdad no he curado, las ratas viven un poco más pero no las he curado, así que he descubierto… no, esa palabra es muy fuerte. La verdad he probado… este… tampoco, las

IV Carnaval de Biología

Esta fiesta se inició en el mes de Febrero, cuando @Raven_neo a través de su blog, Micro Gaia , fue el visionario que introdujo el primer Carnaval de Biología a la red. La aceptación fue inmediata, más de 30 entradas se registraron en esta primera edición . Luego le tocó el turno a @SergioEfe a través de su blog La muerte de un ácaro , con nuevos blogs uniéndose a la fiesta . El mes pasado fue el turno para @pakozoic a través de su blog El Pakozoico , quedando demostrado que el carnaval llegó para quedarse . Ahora, desde el otro lado del mundo, es un honor anunciarles que BioUnalm será anfitrión de la IV Edición del Carnaval de Biología , que se dará inicio el próximo domingo 8 de Mayo y finalizará el 31 de Mayo. Para poder participar, las reglas son muy simples: 1. Participación libre. 2. Cada mes el blog anfitrión anunciará el inicio del Carnaval indicando la fecha de comienzo (se recomienda que sea la misma que la del anuncio) y la fecha de fin del mism