Una micrografía electrónica de barrido del revestimiento intestinal de un ratón, con varias bacterias (verde) y un glóbulo rojo (rojo).
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Un trasplante de microbioma fecal (FMT, por sus siglas en inglés) podría hacer que un cerebro envejecido sea tan adaptable como uno joven. Nuestro microbioma intestinal se ha relacionado con nuestro riesgo de depresión e incluso puede desempeñar un papel en la configuración de nuestra personalidad. Pero por primera vez, un estudio ha demostrado que los ratones mayores que recibieron los microbiomas intestinales de animales más jóvenes a través de un FMT experimentaron una mejor plasticidad cerebral. Esto sugiere que podrían superar una afección similar a la ambliopía, también conocida como ojo vago, que normalmente sólo se trata con éxito en la infancia.
“Este estudio sugiere que las comunidades microbianas pueden ayudar a regular los períodos críticos del desarrollo del cerebro al definir cuándo se abren y cierran las ventanas de desarrollo de mayor plasticidad”, dice Parisa Gazerani de la Universidad Metropolitana de Oslo en Noruega, que no participó en el trabajo. “Esto sugiere que el microbioma intestinal puede ser un socio activo en el desarrollo que ayuda a dar forma a la maduración del circuito neuronal junto con la experiencia sensorial, la actividad inmune y la programación genética”.
La neuroplasticidad, la capacidad del cerebro para remodelarse a sí mismo, significa que condiciones como la ambliopía pueden tratarse en niños cubriendo temporalmente su ojo más fuerte. Esto obliga al cerebro a forjar nuevas conexiones con el ojo más débil, mejorando la visión general. Pero la plasticidad alcanza su punto máximo a una edad temprana y disminuye a medida que nuestros cerebros eliminan naturalmente las conexiones no utilizadas durante la adolescencia.
Paola Tognini de la Escuela de Estudios Avanzados Sant’Anna en Pisa, Italia, y sus colegas querían ver si el microbioma intestinal está involucrado en esto y podría manipularse para aumentar la plasticidad cerebral en la edad adulta.
Primero, administraron a ratones de 21 días una dosis alta de antibióticos de amplio espectro disueltos en agua todos los días durante 10 días y encontraron cambios sustanciales en sus microbiomas intestinales en comparación con un grupo de control de ratones que tomaron agua sin tratar. Esto incluyó niveles reducidos de familias bacterianas como Lachnospiraceae, que participa en la producción de ácidos grasos de cadena corta con propiedades neuroprotectoras.
Luego se selló un ojo de cada ratón durante tres días. Después de esto, cuando los investigadores tomaron imágenes de las respuestas neuronales a la estimulación de cada ojo, descubrieron que solo los ratones de control mostraban evidencia de neuroplasticidad, y sus cerebros respondían más a la estimulación del ojo que había permanecido abierto.
Para investigar qué podría estar detrás del cambio, el equipo realizó una secuenciación de ARN para revelar qué genes estaban activados en la corteza visual de los ratones. “Encontramos alteraciones dramáticas en los animales que recibieron el cóctel de antibióticos”, dice Tognini. Más de 1.000 genes se expresaron de forma diferente en estos ratones en comparación con los de control. Estos incluían genes relacionados con el proceso de mielinización, cuando los nervios quedan envueltos en una funda protectora, y la permeabilidad de la barrera hematoencefálica.
Finalmente, el equipo trasplantó la microbiota fecal de ratones de unos 30 días de edad a ratones adultos de 4 meses, mientras que un grupo de control recibió trasplantes de otros adultos. Sólo los cerebros de los ratones que recibieron la microbiota joven demostraron neuroplasticidad en respuesta al experimento de cerrar los ojos.
Si lo mismo se aplica a las personas, las implicaciones podrían ser enormes, dice Harriët Schellekens del University College Cork en Irlanda. “Esto sugeriría que el microbioma no sólo es importante para el desarrollo del cerebro en las primeras etapas de la vida, sino que también podría usarse más adelante en la vida para mejorar el aprendizaje, la recuperación después de una lesión o la resiliencia en el envejecimiento y las enfermedades neurológicas”, dice. “El desafío será identificar los metabolitos o cepas microbianos específicos responsables, en lugar de depender de trasplantes de microbiota en bruto”.
Sin embargo, la extrapolación directa a las personas es prematura, afirma Gazerani, principalmente porque nuestros cerebros son más complejos y nuestros microbiomas están muy influenciados por nuestra dieta y estilos de vida.
El estudio también plantea dudas sobre los posibles efectos a largo plazo de la exposición temprana a los antibióticos, dice Gazerani, particularmente si la dosis es alta y prolongada. “Aunque los antibióticos siguen salvando vidas y nunca deben suspenderse cuando están clínicamente indicados, estos hallazgos refuerzan la importancia de usarlos con prudencia durante las ventanas críticas del desarrollo”, dice.
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