Diseccionando la contribución de la genética del huésped y el microbioma en comportamientos complejos
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00159-8
https://neurosciencenews.com/gut-microbes-neurodevelopment-18008/
Tradicionalmente se ha pensado que los síntomas centrales de muchos trastornos neurológicos son causados por variantes genéticas que afectan al desarrollo y la función del cerebro. Pero tal vez esta no sea ni la única ni la mejor forma de abordarlos.
Una nueva investigación realizada por científicos del Baylor College of Medicine sugiere que el microbioma intestinal (microrganismos presentes en el intestino) pueden relacionarse con ciertos síntomas asociados a trastornos neurológicos complejos.
El Dr. Mauro Costa-Mattioli, director del Centro de Investigación de la Memoria y el Cerebro en Baylor, descubrió con su equipo que diferentes comportamientos desadaptativos están regulados de manera interdependiente por los genes y el microbioma del huésped.
Específicamente, el equipo utilizó modelos de ratones que carecían de ambas copias del gen Cntnap2 (Cntnap2 -/-) y por lo tanto presentaban déficits sociales e hiperactividad, similares a los observados en los trastornos del espectro autista (TEA). Los investigadores observaron que estos ratones, como muchas personas con TEA, también tenían cambios en las bacterias que forman su microbioma en comparación con los ratones sin el cambio genético.
El Dr. Mattioli y su equipo vieron que el fenotipo de hiperactividad de los ratones Cntnap2 -/- era causado por la genética del huésped, mientras que el comportamiento social desadaptativo estaba mediado por el microbioma intestinal.
Equipados con este conocimiento, los investigadores profundizaron en el mecanismo subyacente al efecto del microbioma en los déficits sociales del animal. Basándose trabajos anteriores, los investigadores trataron a los ratones con el microbio probiótico L. reuteri. Descubrieron que este microrganismo podía restaurar el comportamiento social normal, pero no corregir la hiperactividad en ratones Cntnap2 -/-.
Sin embargo, la sorpresa más grande llegó cuando los investigadores administraron a los ratones con comportamiento social desadaptativo un metabolito o compuesto que encontraron aumentado en el intestino del huésped por L. reuteri. Descubrieron que los déficits sociales de los animales también mejoraron después de tratarlos con el metabolito en lugar de las bacterias. Este metabolito es la biopterina, compuesto asociado al deterioro cognitivo y distonía.
Esto nos proporciona al menos dos formas posibles de modular el cerebro desde el intestino: con las bacterias o el producto inducido por ellas.
Este trabajo fortalece un concepto emergente de una nueva frontera para el desarrollo de terapias seguras y efectivas dirigidas al microbioma intestinal con cepas probióticas selectivas de bacterias o productos farmacéuticos inspirados en bacterias. Esta investigación representa un importante paso adelante en este campo, ya que muchos trastornos, especialmente los que afectan al cerebro, siguen siendo difíciles de tratar.
A pesar de todos los avances científicos y la promesa de la manipulación genética, todavía es difícil modular los genes humanos para tratar enfermedades, pero modular nuestro microbioma puede ser una alternativa interesante y no invasiva. De hecho, L. reuteri se está probando actualmente en un ensayo clínico en Italia en niños con autismo, y los autores de este artículo pretenden comenzar el suyo en un futuro cercano.