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Papel de la microbiota en el eje intestino-cerebro Su implicancia en desórdenes psiquiátricos y del neurodesarrollo. Dra. María Lorena Keller

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La microbiota intestinal es una comunidad compleja de microorganismos que coloniza el intestino, y que ejerce numerosas funciones, como la metabolización de alimentos, la protección contra patógenos, la síntesis de metabolitos esenciales, el mantenimiento de la integridad de la mucosa intestinal y la modulación de la respuesta inmune. La disbiosis microbiana, es decir las alteraciones en su composición y/o función, ha sido implicada en numerosas enfermedades intestinales, metabólicas, alérgicas, autoinmunes y dermatológicas, así como también en desórdenes psiquiátricos y condiciones del neurodesarrollo. El eje “intestino-cerebro” comprende una compleja comunicación bidireccional entre el intestino y el cerebro que está finamente regulada por los sistemas endócrino, inmune y nervioso (autónomo y entérico). Investigaciones recientes han demostrado que la microbiota intestinal y los metabolitos que produce cumplirían un papel fundamental en este eje. Actualmente existe numerosa evidencia sobre la implicancia de la microbiota en trastornos depresivos, de ansiedad y en el comportamiento, si bien aún no se conocen exactamente los mecanismos de esta interacción. Esta revisión pretende ahondar en el análisis de las vías de señalización implicadas en el eje microbiota-intestino-cerebro, y en las alteraciones de la microbiota intestinal observadas en dos de las patologías mentales más estudiadas en relación al tema, los desórdenes depresivos y el trastorno del espectro autista.

Psicofarmacología

Psicofarmacología 24:135, abril de 2024 en la apoptosis celular, como moduladores del sistema neuroendocrino y en la regulación de procesos antiinflamatorios. Niveles aumentados de PPA han sido observados en heces de pacientes autistas. Dado que PPA es un metabolito producido principalmente por bacterias asociadas a TEA (Clostridium, Bacteroides, Desulfovibrio) y modula muchos procesos bioquímicos, se ha propuesto que los AGCCs podrían estar ligados a autismo e inducir efectos en intestino, cerebro, funciones inmune y metabólica, y en el comportamiento. Además, los AGCCs pueden producir efectos epigenéticos en pacientes con TEA, por su acción moduladora de la expresión génica del inhibidor de la histona deacetilasa, de la tiroxina hidroxilasa (involucrada en la síntesis de catecolaminas), y de CREB, un factor clave en el neurodesarrollo, el aprendizaje y la memoria (11). Uso de probióticos en el manejo de desórdenes mentales Según la Organización Mundial de la Salud, los probióticos son microorganismos vivos que, administrados en cantidades adecuadas, confieren un beneficio en la salud. Dado que como analizamos, las patologías psiquiátricas y los trastornos del neurodesarrollo cursan con disbiosis intestinal, la administración de estos suplementos alimentarios podría ser una estrategia terapéutica útil. En la actualidad, existen numerosas publicaciones científicas que apoyan su uso en enfermedades crónicas, ya que además de ser seguros y tolerarse bien, protegen la barrera intestinal a través de la producción de mucina y fortaleciendo las uniones estrechas, aumentan la producción de enzimas digestivas y antioxidantes, y modulan la respuesta inmune (12). Si bien los resultados de intervenciones con probióticos en pacientes con DD y TEA son promisorios, por el momento existe una falta de ensayos clínicos controlados y con mayor número de individuos. Entre los retos futuros, se necesitan protocolos estandarizados en cuanto al tipo de cepas probióticas, la dosis administrada y la duración de los tratamientos, con el fin de aumentar la reproducibilidad de los resultados y permitir la obtención de conclusiones definitivas sobre la aplicación de los probióticos en tales patologías (7). Conclusiones El eje microbiota-intestino-cerebro es un ejemplo claro del papel de la microbiota en la salud, que permite explicar la implicancia de la misma en la conducta, las emociones y el control del estrés. Esta comunicación bidireccional resulta de la interacción entre los microorganismos intestinales y los sistemas homeostáticos (nervioso, endócrino e inmune). Los mediadores generados por la microbiota intestinal (AGCC, hormonas, neurotransmisores y citoquinas) no sólo intervienen en la homeostasis local, sino que alcanzan a otros órganos, en especial al sistema nervioso central, incidiendo en su desarrollo, metabolismo y funcionamiento. Existen evidencias de una asociación entre la alteración en la composición y/o funciones de la microbiota intestinal con el desarrollo y progresión de enfermedades psiquiátricas como ansiedad y depresión, así como en condiciones del neurodesarrollo como el autismo. El gran desafío actual es comprender acabadamente las vías de señalización involucradas, y de qué manera éstas son afectadas por los cambios en la microbiota intestinal, para dirigir investigaciones que apunten a la utilización de probióticos específicos que brinden beneficios en la salud de pacientes con desórdenes mentales. Esto contribuirá a optimizar una atención personalizada, integral, efectiva y segura para dichos pacientes. Referencias bibliográficas • 1. Berg G, Rybakova D, Fisher D, Cernava T, Champonier Verges M, Charles T et al. Microbiome definition revisited: old concepts and new challenges. Microbiome 2020, 8:103. • 2. Allaband C, Mc Donald D, Vázquez-Baeza Y, Minich J, Tripathi A, Brenner D et al. Studying, analyzing and interpreting gut microbiome data for clinicians. Clin Gastroenterol Hepatol 2019, 17(2): 218-230. • 3. Ley R, Peterson D and Gordon J. Ecological and evolutionary forces shaping microbial diversity in the human intestine. Cell 2006, 124: 837-854. • 4. Rutayisire E, Huang K, Liu Y and Tao F. The mode of delivery affects the diversity and colonization pattern of the gut microbiota during the first year of infants´ life: a systematic review. BMC Gastroenterol 2016, 16:86. • 5. Lach G, Schellekens H, Dinan T and Cryan J. Anxiety, depression and the microbiome: A role for Gut peptides. Neurotherapeutics 2018, 15: 36- 59. DOI: 10.1007/s13311-017-0585-0. • 6. Oren A., G.M. Garrity. Valid publication of the names of forty-two phyla of prokaryotes. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2021, 71: 005056. DOI 10.1099/ ijsem.0.005056. • 7. Documento de consenso sobre la microbiota y el uso de Probióticos/Prebióticos en patologías neurológicas y psiquiátricas. Sociedad Española de Microbiota, Probióticos y Prebióticos (2021). • 8. Zalar et al. The role of microbiota in depression- a Brief review. Psychiatria Danubina 2018; Vol 30, nro 2: 136-141. DOI: 10.24869/ psyd.2018.136. • 9. Liu L, Huang H, Chen X, Zhang Y, Zhang H and Xie P. Gut microbiota and its metabolites in depression: from pathogenesis to treatment. eBio- Medicine 2023;90: 104527. • 10. Srikantha and Mohajeri. The possible role of the microbiota-gut-brain axis in Autism Spectrum Disorder. Int J Molec Sci 2019; 20, 2115; doi: 10.3390/ijms20092115. • 11. Derrick MacFabe. Enteric short-chain fatty acids: microbial messengers of metabolism, mithocondria and mind: implications in Autism Spectrum Disorders. Microbial Ecology in Health and disease 2015; 26: 28177. http://dx.doi. org/10.3402/mehd.v26.28177. • 12. Abdellatif B, Mc Veigh C, Bendriss G and Chaari A. The promising role of Probiotics in managing the altered gut in Autism Spectrum Disorder. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 4159. • 13. Yu Li, Yiming and Bai-Lin. Genetic architecture, epigenetics influence and environment exposure in the pathogenesis of Autism. Sci China Life Sci 2015; 58: 958-967, doi: 10.1007/s11427- 015-4941-1. EDITORIAL SCIENS // 15

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