Nuestro 2ndo cerebro

El microbiota intestinal, cuyo peso alcanza desde 1 hasta 2 kg, representa el conjunto de microorganismos presentes en nuestros intestinos. Cumple dos grandes funciones: la degradación de los alimentos para obtener energía vía lo que hemos comido previamente y el desarrollo del sistema inmunitario. Esas bacterias son indispensables a nuestra existencia.

Hoy en día, la investigación sobre el microbiota intestinal es particularmente activo con mas de 25 000 artículos publicados a día del 1ero de septiembre de 2019.

Varios estudios han demostrado que el microbiota intestinal tenia una influencia sobre nuestro cerebro, incluido sobre nuestro comportamiento, e inversamente. Unas alteraciones de la composiciones del microbiota intestinal vinculadas a varios síntomas o enfermedades han sido identificadas, tales como problemas neurológicos, autismo, trastorno neurodegenerativos (vinculados a la destrucción de las neuronas), estrés y enfermedades vasculares cerebrales. 

Esquema de las desregulaciones del microbiota y de su impacto sobre el cerebro (Fuente : Sibo Zhu et al. The progress of gut microbiome research related to brain disorders. Journal of Neuroinflammation. 2020).

Este microbiota es entonces importante tanto para el mantenimiento de la flora intestinal (conjunto de microorganismos viviendo en él) como para el buen funcionamiento y el desarrollo del cerebro.

El cerebro y más precisamente el sistema nervioso central tienen la capacidad de modificar el medio-ambiente de las bacterias viviendo en nuestros intestinos, y eso gracias a la regulación de las moléculas que circulan en él así como la inmunidad.  

Esquema del sistema nervioso central compuesto del cerebro, del cerebelo y de la médula espinal.

Unos factores a la vez exteriores e interiores pueden tener una influencia, como las costumbres alimenticia, el modo de vida, una infección o también una exposición precoz a unos microorganismos. La ingestión de grasas en cantidades demasiado grandes pueden particularmente tener un impacto negativo sobre las capacidades de aprendizaje. Las predisposiciones genéticas, el metabo-lismo, la inmunidad y las hormonas son, en cuanto a ellos, factores internos.

La composición del microbiota es igualmente vinculada a la morfología del cerebro. Es necesario al buen desarrollo de nuestro hipocampo, quién tiene un papel central en la memoria y la navegación espacial, pero también en las células gliales (véase el artículo sobre « Los mitos del  cerebro »).

Esquema de la geografía del cerebro con la localización del hipocampo.

Es a partir de ahora admitido que el microbiota tiene un papel en la depresión y en los comportamientos ansiosos.

En el artículo « Hormonas del estrés », hemos visto que, en respuesta al estrés, una  zona del cerebro en particular se activaba : la HPA o eje hipotalámicopituitaria-suprarrenal.

Esquema del eje hipotalámicopituitaria-suprarrenal.

Este esta afectado por nuestra genética, pero también por el medio-ambiente. Unos resultados de investigación han demostrado que nuestro microbiota intestinal podía tener un papel esencial en el desarrollo y la regulación de nuestro HPA, y así tener une influencia sobre los comportamientos vinculados al estrés.

Aunque esos estudios hayan sido llevado sobre mamíferos de laboratorios, así como sobre pacientes, es necesario profundizar este tipo de estudios y agrandar los grupos de personas estudiadas para deducir su impacto sobre el estrés.

El microbiota intestinal también tiene un papel en las enfermedades neuro-degenerativas (donde hay una destrucción de las neuronas), como Alzheimer o Parkinson. Alzheimer es una enfermedad neurodegenerativa común. Es caracterizada por un debilitamiento de las funciones del cerebro que toca la memoria, el lenguaje y la resolución de problemas. Esas patologías llegan a la larga a la demencia. El papel y el impacto del disfuncionamiento del microbiota intestinal son de tipo inflamatorios (que suscita una defensa de nuestro sistema inmunitario), y están vinculados a una infección de diferentes bacterias, particularmente Helicobater pylori.

Fotografía sacada al microscopio electrónico y coloreada de nuevo de la bacteria Helicobacter pylori (Fuente : badgut.org)

Para mejorar las condiciones de vida de los pacientes y después de estos estudios, los  científicos han desarrollado unos métodos terapéuticos que consisten en la toma de probióticos para los enfermos. Esos probióticos mejoran los disfuncionamientos causados por la enfermedad. Un probiótico es un conjunto de microorganismos beneficiosos para nuestra salud, tales como las bacterias en los yogures. 

Los pacientes afectadas por la enfermedad de Parkinson, asociada a una inflamación de las vías intestinales, están aliviadas gracias a la administración de probióticos. Esta patología afecta al 1% de la poblacion de los de mas de 65 años, y esta vinculada a unos factores genéticos (5% de los enfermos) y medioambientales (95% de los enfermos). Provoca en los individuos, unos temblores, una rigidez, unas dificultades a provocar los movimientos, una lentitud de ejecución y unos defectos de coordinación. 

Varias entradas y soluciones terapéuticos están hoy en día consideradas. Estos estudios han sido llevado a cabo en particular gracias a diferentes técnicas de secuenciación de ARN (análisis de genes),    con en particular el ARN 16S. Unas moléculas que circulan entre el cerebro y los intestinos están también estudiadas, teniendo en cuenta al mismo tiempo de la ecología del microbiota, en particular el medio-ambiente en el cual se desarrolla y las diferentes poblaciones con sus características genéticas que están presentes en ellas (microbioma). Ha sido demostrado que la composición del microbiota varia en función del régimen alimenticio y que ese mismo podría ser modificado en un día. Es por consecuencia importante tener una atención especial para nuestra alimentación. Se trataría de una forma de « manipulación » focalizada de nuestro microbiota intestinal que podría conferir una protección a nuestro cerebro o atenuar los efectos negativos de periodos de estrés, y de periodos de desarrollo.   Varias terapias utilizan como herramientas los probióticos. Sin embargo, en los seres humanos, este tipo de estudio queda complicado a causa de la multitud de parámetros a tomar en cuenta por los investigadores: la exposición del individuo a un probiótico, su régimen alimenticio, su medio-ambiente y las factores socio-económicos en los cuales ese mismo vive. Lejos de ser perfecta, este enfoque suscita sin embargo un fuerte entusiasmo en la comunidad científica alrededor de las enfermedades neurodegenerativos. En efecto, la utiliza como ayuda a la mejora de las condiciones de vida del paciente, pero también para hacer un diagnóstico.

Este área de especialización abre igualmente nuevos mercados y favorece el surgimiento de start-up. El mercado agro-alimenticio tiende a engullir en ese hueco al buscar a producir nuestra alimentación del futuro, que podría influenciar nuestro microbiota para prevenir o currar eventuales enfermedades. 

Fuentes :

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3.   Dinan, T. G. & Cryan, J. F. The impact of gut microbiota on brain and behaviour: implications for psychiatry. Curr Opin Clin Nutr Metab Care 18, 552–558 (2015).

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5.   Foster, J. A., Rinaman, L. & Cryan, J. F. Stress & the gut-brain axis: Regulation by the microbiome. Neurobiology of Stress 7, 124–136 (2017).

6.   Lagier, J.-C. & Raoult, D. Greffe de microbiote fécal et infections - Mise au point, perspectives. Med Sci (Paris) 32, 991–997 (2016).

7.   Mohajeri, M. H., La Fata, G., Steinert, R. E. & Weber, P. Relationship between the gut microbiome and brain function. Nutr. Rev. 76, 481–496 (2018).

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9.   Les défis du microbiote | médecine/sciences. https://www.medecinesciences.org/en/articles/medsci/full_html/2016/11/medsci20163211p919/medsci20163211p919.html.

10.Quand les microbes se mêlent de la maladie de Parkinson | médecine/sciences. https://www.medecinesciences.org/en/articles/medsci/full_html/2017/10/medsci20173311p950/medsci20173311p950.html.

11.  The progress of gut microbiome research related to brain disorders | Journal of Neuroinflammation | Full Text. https://jneuroinflammation.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12974-020-1705-z.