Un estudo no que participa o CiMUS evidencia que o cerebro pode modular a composición da microbiota intestinal

Certas neuronas hipotalámicas son capaces de modificar a composición da microbiota intestinal en ratos en cuestión de horas. Este descubrimento representa un cambio de paradigma que amplía a regulación da microbiota intestinal máis alá da dieta e os ritmos circadianos. Así o constata un estudo liderado pola Universidade de Santiago de Compostela a través do seu Centro Singular de Investigación en Medicina Molecular e Enfermidades Crónicas (CiMUS), o Clínic-IDIBAPS, e a Universidade Católica de Lovaina, que acaba de publicarse en Nature Metabolism. 

Para levar a cabo este estudo utilizáronse técnicas quimioxenéticas para activar ou inhibir selectivamente neuronas hipotalámicas específicas en ratos, así como a administración de hormonas involucradas na regulación da inxesta de alimentos. Estes enfoques, combinados con análises moleculares da composición da microbiota intestinal, permitiron detectar un novo eixo cerebro-intestino capaz de regular o microbioma intestinal nas diferentes áreas do tracto dixestivo.

Os resultados mostran que os cambios na microbiota inducidos polo cerebro acompáñanse dunha reconfiguración das vías neuronais que chegan ao duodeno e unha activación do sistema nervioso simpático, a parte do sistema nervioso autónomo responsable, entre outros, das respostas ao estrés. Ademais, esta modulación da microbiota é anatomicamente específica; é dicir, as distintas rexións do intestino responden de forma distinta segundo as neuronas activadas nun momento dado. Finalmente, tamén se observou que a obesidade inducida pola dieta reduciu esta capacidade do cerebro para regular a microbiota.

Sara Martínez e Rubén Nogueiras, do grupo Metabolismo Molecular do CiMUS da USC destacan que “os resultados supoñen un novo enfoque na maneira de entender como a microbiota intestinal comunícase co resto de órganos. Ata o de agora hai moitos estudos sinalando que moitos dos metabolitos derivados da microbiota poden chegar a outros órganos, incluído o cerebro, e exercer diversas accións. Con todo, os nosos resultados mostran que o cerebro pode regular de maneira moi rápida (dúas horas) os tipos de bacterias que habitan o intestino, o que podería dalgún modo ser importante para os axustes entre comidas e, a longo prazo, o control do peso corporal”.

Segundo Marc Claret, coordinador deste estudo e xefe do grupo de Control Neuronal do Metabolismo do IDIBAPS, “estes resultados axúdannos a comprender mellor a relación entre o cerebro, a microbiota e o metabolismo, o que nos permitirá seguir estudando en maior profundidade os mecanismos que regulan esta interacción. E, a longo prazo, abrirá a porta a novas formas de abordar as enfermidades metabólicas e a obesidade, con posibles implicacións para o desenvolvemento de estratexias terapéuticas”.

Proceso complexo

O cerebro é responsable de manter o equilibrio enerxético do corpo, un proceso complexo que involucra unha multitude de factores. En primeiro lugar, é amplamente coñecido que a microbiota e os metabolitos que produce actúan como sinalizadores no cerebro modulando diversas funcións cerebrais, incluíndo a regulación do metabolismo e o equilibrio enerxético. En segundo lugar, órganos como o estómago, o tecido adiposo ou o páncreas segregan hormonas que indican ao cerebro o estado enerxético xeneral do corpo.

Míriam Toledo, investigadora do IDIBAPS e primeira autora do artigo, explica como “o cerebro integra información da microbiota e os órganos metabólicos para orquestrar unha resposta adaptativa adecuada a cada momento que mantén o equilibrio enerxético do corpo”. A investigadora engade que con este estudo “presentamos unha nova forma en que o cerebro pode regular a homeostase do corpo: mediante o control da composición da microbiota intestinal”. A investigación contou con financiamento da Fundación ‘La Caixa’ para a súa realización.