Opinión: Control mental microbiano: ¿verdad o miedo?

ISTOCK, PERCEPCIÓN7La comunidad de microorganismos que viven en el intestino humano, que se estima en un total de 100 billones, puede tener un profundo efecto en muchos aspectos de nuestra fisiología, incluida la inmunidad, el metabolismo , e incluso nuestro cerebro y comportamiento. La mayoría de los estudios sobre este último hasta ahora se han realizado en animales, lo que demuestra que las bacterias intestinales (especialmente las especies pertenecientes a Lactobacillus y Bifidobacterium) pueden influir en el comportamiento social, la ansiedad, el estrés , y síntomas de depresión.  Por ejemplo, se ha descubierto que la suplementación con una especie de Lactobacillus aumenta la sociabilidad en ratones estresados, mientras que los ratones libres de gérmenes exhiben un comportamiento social deteriorado.

Existen varios mecanismos posibles por los cuales el intestino las bacterias pueden afectar el cerebro, incluida la comunicación a través del nervio vago (el principal vínculo neuronal entre el intestino y el cerebro), el sistema inmunitario y los cambios hormonales. También es particularmente intrigante que algunas especies de bacterias intestinales puedan producir sustancias químicas de estructura idéntica a la de nuestro cerebro…

¿Pueden los microbios manipularnos para su propio beneficio?

Es una propuesta atractiva de que los microbios intestinales pueden manipular nuestro comportamiento para su propio beneficio, como mejorar su transmisión a nuevos huéspedes o permitirles adquirir alimentos. Por ejemplo, varios investigadores prominentes en el campo sugieren que las bacterias intestinales pueden hacernos más sociables para ayudarlas a propagarse entre las personas y pueden alterar nuestros antojos de alimentos particulares para satisfacer los nutrientes que necesitan para sobrevivir.

Si las bacterias tienen un efecto sobre sus anfitriones, debe ser por medios distintos a la manipulación ventajosa.

Esta es una idea convincente, alimentada por ejemplos de parásitos que aparentemente controlan el comportamiento. de sus huéspedes, como el hongo Ophiocordyceps que infecta a las hormigas. Este parásito se conoce como el hongo de la hormiga zombi porque induce a las hormigas a trepar al dosel y morder la vegetación, asegurándose en una posición en el bosque que es favorable para el crecimiento y la esporulación de hongos.

teoría

Entonces, ¿qué condiciones deberían cumplirse para permitir que las bacterias intestinales manipulen el comportamiento de sus huéspedes? Dos criterios importantes incluyen tener una gran abundancia dentro del microbioma intestinal y la falta de competencia de otras especies. Sin embargo, ninguna de estas condiciones se cumple en el complejo ecosistema microbiano del intestino, donde existe una gran diversidad de especies y cepas competidoras, e incluso las más abundantes constituyen solo un pequeño porcentaje del número total de células microbianas.

La consecuencia de tal diversidad microbiana significa que una especie bacteriana que produce una sustancia química neuroactiva para tratar de controlar a su huésped probablemente sería superada por otras bacterias no manipuladoras. Esto se debe a que cualquier inversión energética adicional realizada por la manipulación de bacterias para producir la sustancia química ralentizaría su tasa de crecimiento y, por lo tanto, tendría dificultades para persistir en el entorno genéticamente diverso y competitivo del microbioma intestinal de los mamíferos. Si las bacterias tienen un efecto sobre sus anfitriones, por lo tanto, debe ser por medios distintos a la manipulación ventajosa.

Evolución de ese sentimiento visceral

Si la aplicación de la teoría evolutiva sugiere que nuestro los microbios intestinales no están moviendo los hilos de nuestro comportamiento, entonces, ¿cómo evolucionó ese presentimiento? En nuestro artículo de Perspective, publicado la semana pasada (24 de abril) en Nature Reviews Microbiology, mi coautor, el profesor Kevin Foster, también de la Universidad de Oxford, y propongo que es probable que el efecto del microbioma intestinal en el comportamiento como resultado de la selección natural de los microbios para crecer y competir en el intestino, y la selección natural de los huéspedes para depender de sus microbios.

El crecimiento microbiano da como resultado la producción de una amplia gama de metabolitos. Por ejemplo, los ácidos grasos de cadena corta producidos por la fermentación bacteriana en el intestino pueden afectar directamente la función cerebral, mientras que otros metabolitos pueden influir indirectamente en el comportamiento humano a través de sus interacciones con nuestro sistema inmunológico. A su vez, también podemos esperar que nuestra fisiología se haya adaptado para hacer uso de tales productos microbianos.

Similar a la hipótesis de la higiene, que sugiere que la ausencia de microbios perjudica el desarrollo del sistema inmunológico y puede aumentar la susceptibilidad de las personas a Alergias, proponemos que los humanos pueden haber evolucionado para depender de nuestros microbios simbióticos para la función cerebral normal, de modo que un cambio en nuestro microbioma intestinal podría influir en nuestro comportamiento. Aunque esta idea de dependencia evolucionada no se ha considerado previamente en relación con el eje microbioma-intestino-cerebro, puede resultar fundamental para explicar cómo el microbioma intestinal afecta al cerebro.

En última instancia, al sondear la evolución y la dinámica ecológica del microbioma intestinal, esto puede ayudarnos a diseñarlo de manera que pueda beneficiar la salud mental y el bienestar. Por ejemplo, las cepas probióticas de uso común no son particularmente efectivas para colonizar el ambiente competitivo y abarrotado del intestino. Sin embargo, al centrarse en las cepas naturales en el intestino humano cuyos productos microbianos afectan al huésped de manera beneficiosa, esto puede ayudar al desarrollo de tratamientos probióticos que pueden establecerse en el microbioma intestinal y, por lo tanto, influir potencialmente en la comunicación intestino-cerebro.

Katerina Johnson es una estudiante de doctorado en la Universidad de Oxford que investiga las conexiones entre el microbioma, el cerebro y el comportamiento.

¿Le interesa leer más?

The Scientist ARCHIVES

Conviértase en miembro de

Reciba acceso completo a más de 35 años de archivos, así como a TS Digest, ediciones digitales de The Scientist, artículos destacados y mucho más. Únase gratis hoy ¿Ya eres miembro? Inicia sesión aquí