El microbioma intestinal humano desempeña un papel fundamental en el cuerpo, comunicándose con el cerebro y manteniendo el sistema inmunológico a través de el eje intestino-cerebro. Por lo tanto, no es del todo descabellado sugerir que los microbios podrían desempeñar un papel aún mayor en nuestra neurobiología.
Pesca de microbios
Durante años, Irene Salinas quedó fascinado por un simple hecho fisiológico: la distancia entre la nariz y el cerebro es bastante pequeña. El inmunólogo evolutivo, que trabaja en la Universidad de Nuevo México, estudia los sistemas inmunológicos de las mucosas en los peces para comprender mejor cómo funcionan las versiones humanas de estos sistemas, como nuestro revestimiento intestinal y nuestra cavidad nasal. Ella sabe que la nariz está cargada de bacterias, y están “muy, muy cerca” del cerebro, a sólo unos milímetros del bulbo olfatorio, que procesa el olor. Salinas siempre ha tenido el presentimiento de que es posible que se estén filtrando bacterias desde la nariz hacia el bulbo olfatorio. Después de años de curiosidad, decidió confrontar sus sospechas en su organismo modelo favorito: los peces.
Salinas y su equipo comenzaron extrayendo ADN de los bulbos olfativos de la trucha y el salmón, algunos capturados en la naturaleza y otros criados en su laboratorio. (Amir Mani, el autor principal del artículo, hizo importantes contribuciones a la investigación). Planearon buscar las secuencias de ADN en una base de datos para identificar cualquier especie microbiana.
Sin embargo, este tipo de muestras se contaminan fácilmente (por bacterias en el laboratorio o de otras partes del cuerpo de un pez), razón por la cual los científicos han tenido dificultades para estudiar este tema de manera efectiva. Si encontraran ADN bacteriano en el bulbo olfatorio, tendrían que convencerse a sí mismos y a otros investigadores de que realmente se originó en el cerebro.
Para cubrir sus bases, el equipo de Salinas también estudió los microbiomas de todo el cuerpo de los peces. Tomaron muestras del resto del cerebro, las tripas y la sangre de los peces; incluso drenaron sangre de los numerosos capilares del cerebro para asegurarse de que cualquier bacteria que descubrieran residiera en el propio tejido cerebral.
“Tuvimos que regresar y rehacer [the experiments] muchas, muchas veces sólo para estar seguro”, dijo Salinas. El proyecto duró cinco años, pero ya en los primeros días estaba claro que los cerebros de pez no eran estériles.
Como esperaba Salinas, el bulbo olfatorio albergaba algunas bacterias. Pero se sorprendió al ver que el resto del cerebro tenía aún más. “Pensé que las otras partes del cerebro no tendrían bacterias”, dijo. “Pero resultó que mi hipótesis era errónea”. Los cerebros de los peces albergaban tanta cantidad que sólo tomó unos minutos localizar células bacterianas bajo un microscopio. Como paso adicional, su equipo confirmó que los microbios vivían activamente en el cerebro; no estaban dormidos ni muertos.
Olm quedó impresionado por su enfoque minucioso. Salinas y su equipo rodearon “la misma pregunta, de todas estas maneras diferentes, utilizando todos estos métodos diferentes, todos los cuales produjeron datos convincentes de que en realidad hay microbios vivos en el cerebro del salmón”, dijo.
Pero si los hay, ¿cómo llegaron allí?
Invadiendo la fortaleza
Los investigadores se han mostrado escépticos durante mucho tiempo sobre la posibilidad de que el cerebro tenga un microbioma porque todos los vertebrados, incluidos los peces, tienen una barrera hematoencefálica. Estos vasos sanguíneos y las células cerebrales circundantes están fortalecidos para servir como guardianes que permiten que sólo algunas moléculas entren y salgan del cerebro y mantienen alejados a los invasores, especialmente los más grandes, como las bacterias. Así que, naturalmente, Salinas se preguntó cómo se habían colonizado los cerebros de su estudio.
Al comparar el ADN microbiano del cerebro con el recolectado de otros órganos, su laboratorio encontró un subconjunto de especies que no aparecían en otras partes del cuerpo. Salinas planteó la hipótesis de que estas especies pueden haber colonizado los cerebros de los peces en una etapa temprana de su desarrollo, antes de que sus barreras hematoencefálicas se hubieran formado por completo. “Desde el principio, cualquier cosa puede entrar; Es una batalla campal”, dijo.