Viaje al interior de un complejo sistema: el eje intestino–cerebro (III).
Iniciamos este viaje reavivando el recuerdo de la voz de Gila llamando al enemigo, entremezclada con la de las operadoras telefónicas encargadas de conmutar los cables que hacían posible la comunicación entre dos puntos. Esta tremendamente sencilla analogía nos permitía empezar a vislumbrar el entramado existente en este sistema denominado intestino-cerebro, que entraña un nivel de complejidad sólo comparable al de la vida [de la biología] misma.
Hemos ido avanzando por algunas de las señales que se presentan cuando la composición de la microbiota se ve alterada, por ejemplo la inflamación o las respuestas autoinmunes. Hoy vamos a acercarnos al envejecimiento y las enfermedades neurodegenerativas para saber si también en estas expresiones existen evidencias de la interrelación intestino-cerebro.
Recurriendo a Castelli et al. (2021) [i] nos acercamos a la idea de que los trastornos neurodegenerativos desencadenan la pérdida progresiva de las funciones cerebrales y la superposición de condiciones clínicas. Este equipo encuentra que el factor común en este tipo de trastornos es el envejecimiento.
El proceso inflamatorio presente en el envejecimiento se caracteriza por un círculo vicioso que conecta disbiosis de la microbiota, permeabilidad intestinal, liberación de lipopolisacáridos (LPS) y posterior activación del sistema inmunológico y aumento de especies reactivas de oxígeno y daño celular, lo que puede conducir al desarrollo de enfermedades crónicas relacionadas con la edad.
La etiología de la enfermedad neurodegenerativa aún no está clara, pero sí se sabe que están involucrados diferentes factores como el estilo de vida y los factores genéticos. La composición de la microbiota intestinal presenta diferencias entre personas sanas y pacientes de una variedad de trastornos metabólicos, autoinmunes, cáncer, etc.
En la actualidad resulta evidente comprender que la composición de la microbiota intestinal se ve afectada por los hábitos alimentarios y el estado de salud de cada persona. Durante el envejecimiento es común que se aumente la ingesta de medicamentos, el sistema inmunológico se debilita, se produce mala absorción de nutrientes acompañada de motilidad y función digestiva alteradas, y un aumento del estrés oxidativo. Además, al envejecer, la disbiosis intestinal acompaña y va acompañada de funciones cognitivas y conductuales deterioradas y una disminución del volumen cerebral, características de Enfermedad de Parkinson (EP) y Enfermedad de Alzheimer (EA), entre otras.
La enfermedad de Parkinson (EP) es un trastorno neurodegenerativo caracterizado por la degeneración progresiva de los axones que se proyectan desde las neuronas dopaminérgicas del mesencéfalo hasta el cuerpo estriado. La pérdida de esas neuronas produce síntomas motores (como temblores, bradicinesia o lentitud de movimientos) pero también aparecen comorbilidades gastrointestinales. Tal y como señalan Lombardi et al. (2018) [ii], aproximadamente el 50% de personas con EP sufren estreñimiento severo, junto a enfermedad de Crohn y síndrome inflamatorio del intestino. También muestran homeostasis intestinal alterada, incluido un aumento del estrés oxidativo que contribuye a la permeabilidad de la barrera intestinal.
Una vez más, nos es necesario apoyarnos en imágenes que nos ayuden. En Varesi et al. (2022) [iii] encontramos un diagrama sobre la relación entre la desregulación de la microbiota intestinal, que desencadena la inflamación crónica y la interrupción de la barrera hematoencefálica (BBB en el diagrama) a través del aumento de la permeabilidad intestinal, y la neuroinflamación resultante, que promueve directa o indirectamente el deterioro cognitivo y la disfunción motora, manifestaciones típicas de la EP.
Un estudio de cohorte, referenciado por Castelli et al. (2021), en el que participaron 72 pacientes sanos y 72 diagnosticados con EP, comparó su microbioma fecal. En pacientes con EP aparecía una disminución significativa de Prevotellaceae, uno de los principales productores de mucina, proteína que protege la pared intestinal frente a los patógenos. También mostraron aumento en Enterobacteriaceae, asociada con la inestabilidad postural. Otro estudio, a partir de biopsias de colon, evidenciaba que la disbiosis proinflamatoria puede causar un plegamiento incorrecto de la α-sinucleína [proteína abundante en en las terminaciones nerviosas presinápticas] y el desarrollo de patología de la EP. En la microbiota de pacientes con EP se describen niveles reducidos de ácidos grasos de cadena corta (AGCC) fecales, que pueden generar alteraciones del SNE, reduciendo la motilidad intestinal.
La enfermedad de Alzheimer (EA) es otro trastorno neurodegenerativo asociado a una acumulación tóxica de placas β-amiloide y proteína tau hiperfosforilada y mal plegada en el cerebro. Existen informes que demuestran que la microbiota intestinal de personas con EA presenta menor diversidad microbiana y diferente composición que los controles emparejados por edad y sexo.
Durante el envejecimiento, la reducción de la capacidad metabólica relacionada con la microbiota puede estar correlacionada con trastornos relacionados con la edad tales como deterioro cognitivo, tránsito intestinal alterado, hipertensión, diabetes, artritis y deficiencia de Vitamina D. Además, el número de bacterias beneficiosas o bifidobacterias disminuye, a la vez que las patógenas o proteobacterias aumentan, llegando a producir inflamaciones crónicas de bajo grado.
Todas estas lecturas nos han ido introduciendo a la cuestión sobre cómo se puede contribuir a restaurar o mejorar la composición de la microbiota deteriorada por el envejecimiento. En palabras de Castelli et al. (2021), resultan relevantes intervenciones dietéticas que utilicen alimentos nutracéuticos. Son aquellos que brindan beneficios para la salud, incluida la prevención y el tratamiento de enfermedades. Por ejemplo, alimentos ricos en fibra o carbohidratos no digeribles que ayudan a la producción de AGCC, prebióticos, probióticos y polifenoles. En la siguiente entrega nos centraremos en estudios sobre el uso beneficioso de probióticos para mejorar la salud de la microbiota y tratar enfermedades relacionadas con la misma, explorando su relación con el eje intestino-cerebro.
¡Hasta una próxima conmutación!
Referencias
[i] Castelli, V., d’Angelo, M., Quintiliani, M., Benedetti, E., Cifone, M. G., & Cimini, A. (2021). The emerging role of probiotics in neurodegenerative diseases: new hope for Parkinson’s disease?. Neural regeneration research, 16(4), 628–634. https://doi.org/10.4103/1673-5374.295270
[ii] Lombardi, V. C., De Meirleir, K. L., Subramanian, K., Nourani, S. M., Dagda, R. K., Delaney, S. L., & Palotás, A. (2018). Nutritional modulation of the intestinal microbiota; future opportunities for the prevention and treatment of neuroimmune and neuroinflammatory disease. The Journal of nutritional biochemistry, 61, 1–16. https://doi.org/10.1016/j.jnutbio.2018.04.004
[iii] Varesi, A.; Campagnoli, L.I.M.; Fahmideh, F.; Pierella, E.; Romeo, M.; Ricevuti, G.; Nicoletta, M.; Chirumbolo, S.; Pascale, A. (2022). The Interplay between Gut Microbiota and Parkinson’s Disease: Implications on Diagnosis and Treatment. Int. J. Mol. Sci., 23, 12289. https://doi.org/10.3390/ijms232012289
