Los microorganismos intestinales podrían haber contribuido a la evolución del cerebro humano

Los microorganismos de nuestro tracto gastrointestinal (el microbioma intestinal) pueden ejercer una profunda influencia en el cuerpo humano, y los científicos están aprendiendo más sobre cómo ciertos microbios pueden impactarnos. Existe una conexión directa entre el intestino y el cerebro, conocida como el eje intestino-cerebro, mediada por el nervio vago. Los microbios intestinales pueden generar neurotransmisores que influyen en la actividad cerebral. Un nuevo estudio sugiere que los microbios intestinales podrían haber tenido un efecto significativo en la evolución de cerebros más grandes en los humanos.

Se sabe desde hace tiempo que los humanos poseen el cerebro más grande de todos los primates, y nuestro cerebro necesita mucha energía para funcionar. Aún se desconoce cómo se produjo esta evolución y cómo se satisficieron las demandas energéticas del cerebro durante ella. Sin embargo, nuevas investigaciones indican que el microbioma intestinal puede tener una gran influencia en el funcionamiento cerebral de diversas especies de primates. Los hallazgos se publicaron en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS).

"Nuestro estudio muestra que los microorganismos están actuando sobre rasgos que son relevantes para nuestra comprensión de la evolución, y particularmente de la evolución de los cerebros humanos", dijo la autora principal del estudio, Katie Amato, profesora asociada de antropología biológica en la Universidad Northwestern. Trabajos previos de este grupo demostraron que los microbios de primates con cerebros más grandes pueden generar más energía metabólica al trasplantarse a ratones. En este trabajo, transfirieron microbios intestinales de humanos, monos ardilla (primates con cerebros más grandes) o macacos (con cerebros más pequeños) a ratones sin microbios intestinales (los llamados ratones libres de gérmenes).

Tras ocho semanas de estos cambios, los científicos determinaron que la función cerebral había cambiado en los ratones portadores de microbios intestinales de primates con cerebros más grandes, en comparación con los ratones que recibieron microbios intestinales de primates con cerebros más pequeños. Se observó una mayor actividad de los genes relacionados con la producción de energía y la plasticidad neuronal en los ratones con microbios intestinales de primates con cerebros más grandes, mientras que este aumento de la actividad genética no fue tan significativo en los ratones que recibieron microbios intestinales de primates con cerebros más pequeños.

"Lo más interesante fue que pudimos comparar los datos que teníamos de los cerebros de los ratones huéspedes con datos de cerebros reales de macacos y humanos. Para nuestra sorpresa, muchos de los patrones que observamos en la expresión génica cerebral de los ratones coincidían con los observados en los propios primates", dijo Amato. "En otras palabras, logramos que los cerebros de los ratones se parecieran a los de los primates de los que provenían los microbios".

En ratones con microbios de primates con cerebros más pequeños, también se observó un aumento en la expresión génica relacionada con problemas mentales como el TDAH, el autismo, el trastorno bipolar y la esquizofrenia. El microbioma intestinal ya se había relacionado con estos problemas, pero aún no está claro cómo los microbios intestinales podrían contribuir a ellos.

"Este estudio aporta más pruebas de que los microbios pueden contribuir causalmente a estos trastornos; en concreto, el microbioma intestinal configura la función cerebral durante el desarrollo", afirmó Amato. "Basándonos en nuestros hallazgos, podemos especular que si el cerebro humano se expone a la acción de los microbios inadecuados, su desarrollo se verá alterado y se observarán síntomas de estos trastornos; es decir, si no se expone a los microbios humanos adecuados en las primeras etapas de la vida, el cerebro funcionará de forma diferente, lo que podría provocar síntomas de estas afecciones".

Ahora, se necesita más investigación para confirmar estos hallazgos y aprender más sobre cómo los microbios intestinales pueden estar impactando el cerebro humano, y si los microbios intestinales pueden ser manipulados para mejorar la función cerebral humana.

Tomado de: Northwestern University

 Fuente: Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)