tEl intestino infantil está repleto de una mezcla de moléculas que dictan el desarrollo durante un momento crítico en la vida de un recién nacido. Pero no se comprende completamente cómo estas moléculas interactúan e influyen en las células inmunitarias en las primeras etapas de la vida. Ahora, en un estudio publicado en Señalización científicaun equipo de científicos reveló cómo una molécula producida en el intestino, el neurotransmisor serotonina, activa un subconjunto de células T y debilita el sistema inmunológico.1 Los autores vincularon la serotonina derivada del intestino con la creación de tolerancia contra los alérgenos, lo que sugiere que la vía puede desempeñar un papel en el desarrollo de afecciones como el asma y las alergias alimentarias.
“El cuerpo está interconectado y todo habla con todo lo demás”, dijo Sarkis Mazmanianmicrobiólogo del Instituto de Tecnología de California que no participó en el estudio. “El artículo cierra las brechas entre esos diferentes sistemas del cuerpo y es una gran convergencia para tratar de comprender cómo estos sistemas se comunican entre sí”.
A pesar de su nombre, los neurotransmisores no viven exclusivamente en el cerebro; también residen en el sistema digestivo. De hecho, al intestino se le conoce como el “segundo cerebro”. A pesar de esto, Melodía Zenginmunóloga de Weill Cornell Medicine y coautora del estudio, y su equipo plantearon la hipótesis de que el intestino neonatal inmaduro, que carece de células que se encuentran en el intestino adulto y tiene una colección diferente de microbios, sería incapaz de producir neurotransmisores.
Sin embargo, cuando Zeng y su equipo perfilaron los metabolitos en el intestino de ratones neonatales, descubrieron que el intestino neonatal tenía una cantidad inesperadamente alta del neurotransmisor serotonina. Pero la serotonina no provenía de las células enterocromafines, las células que producen serotonina en los adultos, sino de las bacterias residentes en el intestino. Cuando aislaron bacterias tanto de ratones neonatos como de bebés humanos sanos, descubrieron que alrededor de la mitad de los microbios en sus muestras producían serotonina.
Además de la producción de serotonina, el intestino también trabajó horas extras para mantener niveles altos de la molécula. El intestino delgado de los ratones expresó niveles más altos de la enzima que convierte el triptófano en serotonina y niveles más bajos de la enzima que descompone la serotonina.
“Cuando encontramos niveles muy altos de serotonina, quisimos ver si podría haber alguna función inmune de la serotonina en el intestino del bebé”, dijo Zeng, quien señaló que los neurotransmisores actúan sobre las células inmunes. Las células T reguladoras, que suelen ser antiinflamatorias, podrían ayudar a evitar que el sistema inmunológico infantil reaccione exageradamente a nuevos estímulos ambientales y alimentos, un proceso conocido como tolerancia. Zeng y su equipo descubrieron que la serotonina activaba las células T reguladoras, vinculando los efectos amortiguadores de las células T reguladoras con la serotonina derivada del intestino.
Finalmente, para examinar cómo el neurotransmisor influyó en la tolerancia inmune a los antígenos, los investigadores administraron serotonina a recién nacidos libres de gérmenes, que carecen de microbios intestinales, y expusieron a los animales a antígenos dietéticos que inducen reacciones inmunes, incluidas proteínas aisladas de huevos de gallina. En ratones libres de gérmenes que recibieron serotonina, las células T reguladoras toleraron la exposición al antígeno mejor que aquellos que no la recibieron.
Zeng dijo que la serotonina parece fundamental para educar al sistema inmunológico neonatal inmaduro, lo que puede ser importante para prevenir el desarrollo de alergias. “Podría haber una razón muy importante por la que [babies] Tienen esas bacterias únicas que [adults] “Ya no los tengo, porque esas bacterias proporcionarán cosas como neurotransmisores, como la serotonina, antes de que el intestino del bebé esté lo suficientemente maduro como para producir el suyo propio”, dijo Zeng.
Pero será fundamental ver si esto también ocurre en humanos, afirmó Mazmanian. Si los investigadores replican los hallazgos en humanos, subrayarán la importancia de tener los tipos correctos de señales bacterianas durante el desarrollo para lograr impactos duraderos en la función inmune y la susceptibilidad a las enfermedades. Mazmanian dijo que esto plantea una pregunta importante: ¿Qué pasaría si los médicos sin darse cuenta se deshicieran de estas bacterias productoras de serotonina? Por ejemplo, los cambios en la composición del intestino y del microbioma mediante intervenciones como el uso de antibióticos en una etapa temprana de la vida pueden tener efectos perjudiciales en el sistema inmunológico más adelante.
Ahora, con un biobanco de muestras de heces recolectadas de bebés humanos, el equipo de Zeng está midiendo los niveles de serotonina para ver si se correlacionan con resultados de salud como el desarrollo de alergias o condiciones del desarrollo neurológico. Y añadió: “Si vemos patrones tan interesantes y fuertes que relacionan los microbios que producen serotonina en el intestino con una reacción alérgica, [in humans]eso justifica una intervención”.