Un avance que reinventa cómo se comunican el intestino y el cerebro

En un estudio innovador que replantea la forma en que se comunican el intestino y el cerebro, los investigadores han descubierto lo que llaman un “sentido neurobiótico”, un nuevo sistema que permite al cerebro responder en tiempo real a las señales de los microbios que viven en nuestro intestino.

Un nuevo estudio realizado por los neurocientíficos Diego Bojorquez, PhD, y M. Maya Kelberer, PhD, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke, y publicado en la revista Nature, se centra en los neurópodos, diminutas células sensoriales que recubren el epitelio del colon. Estas células reconocen una proteína microbiana común y envían señales rápidas al cerebro que ayudan a suprimir el apetito.

Pero esto es solo el principio. El equipo cree que este sentido neurobiótico podría servir como una plataforma más amplia para comprender cómo el intestino detecta los microbios, influyendo en todo, desde los hábitos alimenticios hasta el estado de ánimo, e incluso cómo el cerebro puede moldear el microbioma en respuesta.

“Nos interesaba saber si el cuerpo puede reconocer señales microbianas en tiempo real, no solo como una respuesta inmunitaria o inflamatoria, sino como una respuesta neuronal que influye inmediatamente en el comportamiento”,
afirmó Diego Bojorquez, PhD, profesor de medicina y neurobiología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke y autor principal del estudio.

El ingrediente clave es la flagelina, una proteína ancestral que compone el flagelo bacteriano, la estructura en forma de cola que las bacterias utilizan para desplazarse. Cuando comemos, algunas bacterias intestinales liberan flagelina. Los neurópodos la detectan a través de un receptor llamado TLR5 y envían una señal a través del nervio vago, la principal vía de comunicación entre el intestino y el cerebro.

El equipo, respaldado por los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos, propuso una hipótesis audaz: la flagelina de las bacterias del colon podría activar los neurópodos y desencadenar una señal de supresión del apetito al cerebro: una influencia microbiana directa sobre el comportamiento.

Los investigadores probaron esto dejando a los ratones en ayunas durante la noche y luego inyectándoles una pequeña dosis de flagelina directamente en el colon. Estos ratones comieron menos.

Cuando los investigadores repitieron el mismo experimento en ratones que carecían del receptor TLR5, no se observó ningún cambio. Los ratones continuaron comiendo y aumentaron de peso, un indicio de que la vía ayuda a regular el apetito. Los hallazgos sugieren que la flagelina envía una señal de "suficiente" a través del TLR5, lo que permite que el intestino indique al cerebro que es hora de dejar de comer. Sin este receptor, el mensaje no se transmite.

El descubrimiento fue posible gracias a los autores principales del estudio, el Dr. Winston Liu, la Dra. Emily Olway, ambos estudiantes de posgrado del Programa de Formación de Científicos de la Salud, y la Dra. Naama Reicher, investigadora postdoctoral. Sus experimentos demostraron que la interrupción de esta vía de señalización altera el comportamiento alimentario de los ratones, lo que sugiere una conexión más profunda entre los microbios intestinales y el comportamiento.

“De cara al futuro, creo que este trabajo será particularmente útil para la comunidad científica en general, ya que explicará cómo los microbios influyen en nuestro comportamiento”, afirma Bojorquez.
“El siguiente paso obvio es estudiar cómo las dietas específicas modifican la composición microbiana intestinal. Esto podría ser clave para resolver problemas como la obesidad o los trastornos mentales”.