Regulación negativa de la expresión de la cadena ligera de neurofilamentos en cocultivos de células neuronales y gliales humanas mediante un miARN-30b inducido por lipopolisacárido derivado del microbioma
Ref.: https://doi.org/10.3389/fneur.2022.900048
El presente estudio dirigido por el Centro de Neurociencia LSU Health New Orleans, informa por primera vez sobre una vía que comienza en el intestino y termina con una potente toxina proinflamatoria en las células cerebrales que contribuye al desarrollo de la enfermedad de Alzheimer (EA). También informan de una forma sencilla de prevenirlo.
Los investigadores encontraron evidencia de que una molécula que contiene una neurotoxina muy potente (lipopolisacárido o LPS) proveniente de la bacteria Bacteroides fragilis en el tracto gastrointestinal (TGI) humano genera una neurotoxina conocida como BF-LPS. Los LPS son probablemente los glicolípidos neurotóxicos proinflamatorios derivados de microbios más potentes que se conocen. Numerosas investigaciones han detectado diferentes formas de LPS en neuronas cerebrales de pacientes con la enfermedad de Alzheimer.
En este estudio, los investigadores detallan la vía del BF-LPS desde el intestino hasta el cerebro y sus mecanismos de acción una vez allí. El BF-LPS sale del tracto gastrointestinal, cruza la barrera hematoencefálica a través del sistema circulatorio y accede a los compartimentos cerebrales.
Es en el cerebro donde aumenta la inflamación en las células cerebrales e inhibe la cadena ligera de neurofilamentos (NF-L), una proteína implicada en la integridad celular. Un déficit de esta proteína conduce a la atrofia progresiva de las células neuronales y, en última instancia, a la muerte celular, como se observa en las neuronas afectadas por la EA.
Se ha demostrado que la expresión del miARN-30b se ve aumentada en modelos animales y celulares con altos niveles de LPS en sus neuronas. El incremento de la expresión del miARN-30b induce lesión neuronal, pérdida de neuronas, inflamación neuronal, deterioro de la transmisión e insuficiencia sinápticas en enfermedades neurodegenerativas y modelos murinos transgénicos. También informan que una ingesta adecuada de fibra dietética puede evitar el proceso.
Las características novedosas de esta vía patológica son triples. La vía estimulante de la EA comienza en nuestro microbioma del tracto gastrointestinal y, por lo tanto, tiene un origen muy localizado y está activa durante toda nuestra vida. La potente neurotoxina BF-LPS es un subproducto natural del metabolismo microbiano basado en el tracto gastrointestinal. La abundancia de Bacteroides fragilis en el microbioma, que es la fuente de la neurotoxina BF-LPS, puede regularse mediante la ingesta de fibra dietética.
Es por ello, que los enfoques basados en dietas para equilibrar los microorganismos del TGI pueden ser un medio atractivo para modificar la abundancia, especiación y complejidad de las formas enterotoxigénicas de microbios relevantes para la EA y su potencial para la emisión patológica de secreciones derivadas de microbios altamente neurotóxicos como el BF-LPS
El estudio concluye que una mejor comprensión de la interacción entre el eje formado por el sistema nervioso central, el microbioma del TGI y la enfermedad de Alzheimer tiene un potencial considerable para conducir a nuevas estrategias diagnósticas y terapéuticas en el manejo clínico de este y otros trastornos neurodegenerativos relacionados con la edad.
En mujeres hasta los 50 años, se recomienda un consumo de 25 gramos al día de fibra y 38 gramos en los hombres. A partir de esa edad, se recomienda un consumo de 21 gramos diarios en mujeres y de 30 gramos en hombres.