- El envejecimiento provoca cambios en la microbiota intestinal y, como consecuencia, se debilita la transmisión de señales del nervio vago entre el intestino y el cerebro, reduciendo la capacidad de formar recuerdos
- Los investigadores lograron, mediante estimulación del nervio vago, restaurar la memoria y la capacidad de aprendizaje de ratones viejos hasta niveles comparables con los de individuos jóvenes
- El aumento de una bacteria específica, Parabacteroides goldsteinii, está directamente relacionado con la disminución de la actividad del hipocampo y el deterioro cognitivo
- La respuesta inflamatoria intestinal suprime la señalización del nervio vago, y este proceso actúa como causa directa del deterioro de la memoria
- Se plantea la regulación de la conexión intestino-cerebro como una estrategia terapéutica capaz de revertir el deterioro cognitivo asociado al envejecimiento
Relación entre la microbiota intestinal y la función cognitiva
- Los cambios en la composición de la microbiota en ratones envejecidos están relacionados con el deterioro cognitivo
- Las células inmunitarias detectan estos cambios y provocan una respuesta inflamatoria, interfiriendo con la transmisión de señales del nervio vago
- Como resultado, disminuye la actividad del hipocampo (hippocampus) y se reduce la capacidad de formar recuerdos
- Mediante la estimulación del nervio vago, la memoria y la capacidad de exploración espacial de ratones viejos se recuperaron hasta alcanzar niveles de ratones jóvenes
- El equipo confirmó que la pérdida de memoria no depende solo de factores internos del cerebro, sino que también puede estar regulada por cambios en el entorno intestinal
Experimento de intercambio de microbiota intestinal
- Al criar juntos ratones jóvenes (2 meses) y ratones viejos (18 meses), la microbiota intestinal de los ratones jóvenes cambió a un perfil envejecido
- Estos animales mostraron un deterioro en el reconocimiento de objetos nuevos y la capacidad de salir de un laberinto, con un comportamiento similar al de los ratones viejos
- Los ratones criados en un entorno libre de gérmenes no mostraron deterioro de la memoria
- Sin embargo, los ratones jóvenes que recibieron un trasplante de microbiota de ratones viejos sufrieron un deterioro cognitivo abrupto
- En cambio, cuando se administraron antibióticos de amplio espectro durante 2 semanas a ratones jóvenes con microbiota envejecida, la función cognitiva se recuperó
Papel de una bacteria específica y de los metabolitos
- En los ratones envejecidos aumenta la proporción de Parabacteroides goldsteinii, y esta bacteria está directamente asociada con el deterioro de la memoria
- Al introducir esta bacteria en el intestino de ratones jóvenes, se produjo una disminución de la actividad del hipocampo y un peor desempeño cognitivo
- El aumento de esta bacteria eleva la concentración de ácidos grasos de cadena media (medium-chain fatty acids),
- y estas sustancias inducen una respuesta inflamatoria en las células inmunitarias mieloides (myeloid cells)
- La inflamación suprime la actividad del nervio vago y la función del hipocampo, lo que termina causando una menor capacidad para formar recuerdos
Estimulación del nervio vago y efecto de recuperación
- Al administrar a ratones viejos moléculas activadoras del nervio vago, la función cognitiva se recuperó hasta un punto en que casi no podían distinguirse de ratones jóvenes
- Los investigadores identificaron una ruta de 3 etapas: envejecimiento intestinal → cambio en la microbiota → inflamación inmunitaria → supresión del nervio vago → deterioro de la memoria
- Al revertir esta ruta mediante la estimulación del nervio vago, es posible restaurar la función de la memoria
Posible aplicación en humanos e investigaciones futuras
- El equipo está investigando si la misma ruta intestino-cerebro también existe en humanos
- La estimulación del nervio vago ya es una tecnología aprobada por la FDA para tratar depresión, epilepsia y recuperación tras un accidente cerebrovascular
- Se plantea la posibilidad de desarrollar métodos no invasivos para mejorar la función cognitiva mediante la regulación de metabolitos de la microbiota intestinal
- Las señales intestinales podrían desempeñar un papel importante en la contextualización (contextualization) de la formación de memoria
- La investigación fue liderada por Stanford Medicine y Arc Institute, y se publicó en Nature
1 comentarios
Comentarios de Hacker News
Mucha gente subestima este artículo porque el título no menciona a los ratones, pero ya se ha documentado muchas veces que el microbioma intestinal influye en el comportamiento humano
La parte sobre la mejora de la memoria es lo interesante, pero como todos se lo toman a broma, comparto algunos casos curiosos
De verdad es un mundo extrañísimo pero fascinante
Dejé el alcohol y las drogas (sobre todo la marihuana), ajusté mi dieta para controlar la acidez sin medicamentos y empecé a comer en horarios regulares; sentí que mi memoria volvió
Incluso me quitaron la vesícula, pero eso no resolvió el problema; más bien me obligó a ser mucho más inteligente con los tipos y la variedad de alimentos que consumo
En especial, creo que el alcohol estaba destrozando mi microbioma intestinal y mi sistema digestivo
Incluso en un estudio que probó trasplante fecal para tratar trastornos psiquiátricos no hubo efecto
Este tipo de estudios suele seguir el patrón de que, cuando se hacen ensayos ciegos, los efectos desaparecen en su mayoría
Aunque este es un experimento en ratones, también hay mucha evidencia en humanos que respalda la conexión intestino-cerebro (gut-brain connection)
Lo interesante del paper es que inyectaron una dosis muy baja de capsaicina (5 μg/kg) y eso restauró por completo la activación FOS del hipocampo y la memoria en ratones viejos
O sea, teóricamente sería posible con ese mismo compuesto que viene en los suplementos de pimienta de cayena
Libros relacionados: The Mind-Gut Connection y The Psychobiotic Revolution
En demencia, adicción, deterioro cognitivo y más, salen resultados increíbles en ratones, pero casi nunca se reproducen en humanos
La capsaicina inyectada podría tener otros efectos sobre el hipocampo, pero no conozco bien el mecanismo de absorción, así que tendría que investigar más
Pero la mayoría son irreproducibles
Por eso ya no me creo resultados que se ven demasiado buenos basándome en un solo estudio
Creo que este tema tiene un tabú cultural de fondo
La defecación, igual que el sexo o la muerte, es algo de lo que en la sociedad civilizada se evita hablar, pero en realidad el centro de la existencia humana es digerir y expulsar
Por muy inteligente que sea el cerebro, al final necesita de ‘ahí abajo’ para mantenerse
Es interesante que si se le dan bacterias de un ratón viejo a uno joven, este adopta conductas envejecidas, pero al revés no rejuvenece
Tal vez las bacterias envejecidas tengan rasgos dominantes
La gente debería consumir mucha más fibra dietética
Limpia el intestino y el hígado, absorbe colesterol, ralentiza la respuesta de la insulina y ayuda a mantener la saciedad por más tiempo
El microbioma intestinal también necesita fibra
Más que seguir dietas de moda, lo importante es comer lo que te gusta pero asegurarte de consumir suficiente fibra todos los días
A podría empujar a los humanos hacia elecciones alimentarias poco saludables, y B no
Vale la pena pensar qué microbios quieres tener en tu intestino
Es por salud, pero también porque hago entrenamiento con pesas y trato de sacar la mayor cantidad posible de proteína de la comida
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No eres “tú” quien antoja cierta comida, sino el microbioma intestinal
Por ejemplo, si los microbios que comen azúcar no reciben azúcar, le mandan señales al cerebro para pedir “más”
Por eso, si dejas de comer dulce, al final el antojo desaparece: esos microbios mueren o quedan inactivos
Los microbios influyen, sí, pero los humanos también somos seres que sienten deseos
Pero no pasa así. Los humanos evolucionamos para preferir de forma innata la comida sabrosa
Al final, el ser humano parece una existencia centrada en el GI tract (tracto gastrointestinal)
Este paper es un estudio muy bien diseñado, y es cauteloso al interpretar su aplicabilidad en humanos
El artículo original en Nature también está disponible, y la sección de discusión es especialmente impresionante
En su libro de 2014 Why Isn't My Brain Working?, Datis Kharrazian ya hablaba de este tipo de conexión intestino-cerebro
Los datos se ven demasiado buenos como para no sospechar
Este tipo de estudios normalmente termina demostrando ser incorrecto unos años después
Como ejemplo, está este caso de retractación en Science
Lo más probable es que hayan usado el criterio estándar de P=0.05
Para un resultado tan sorprendente, habría hecho falta un valor P mucho menor
En temas como este, probarlo uno mismo suele ser más rápido
Hay demasiadas partes interesadas como para esperar a que el sistema dé una respuesta, y sus decisiones no siempre coinciden con el beneficio individual