Los investigadores han identificado cómo los lactobacilos, miembros de nuestro microbioma intestinal, influyen en una proteína clave del sistema inmunológico, afectando así los niveles de estrés y la salud mental. Estos hallazgos podrían conducir a nuevas formas de prevenir y tratar la depresión y la ansiedad utilizando suplementos probióticos especialmente formulados.
La conexión entre el microbioma intestinal y el cerebro se ha convertido en un área clave de investigación sobre las enfermedades mentales. Los estudios han demostrado que la alteración del microbioma intestinal está asociada con el estrés y los trastornos del estado de ánimo, y Lactobacillus es una de las familias de bacterias que se reducen principalmente en dichos trastornos. Los lactobacilos se encuentran en alimentos fermentados como el yogur, las verduras fermentadas (aceitunas, kimchi, chucrut), el salami y el pan de masa fermentada.
Los primeros intentos de aprovechar bacterias beneficiosas llamadas probióticos para controlar los microbios intestinales tuvieron resultados mixtos, en gran parte debido a la abrumadora complejidad del microbioma, que se estima que incluye 39 billones de microorganismos. Investigadores de la Universidad de Virginia (UVA) utilizaron una técnica poco común para estudiar los mecanismos por los que los lactobacilos afectan la salud mental.
Alban Gaultier, uno de los autores correspondientes del estudio, dijo: "Sabemos por estudios anteriores que los lactobacilos son beneficiosos para mejorar los trastornos del estado de ánimo y desaparecen después del estrés psicológico, pero las razones subyacentes aún no están claras, principalmente debido a los desafíos técnicos del estudio del microbioma".
Para sortear estas dificultades técnicas, los investigadores utilizaron un consorcio de ocho cepas bacterianas, incluidas dos cepas de Lactobacilli, denominadas Altered Schaedler Flora (ASF). La microbiología es el estudio de organismos en los que cada especie de bacteria está estrictamente controlada.
Expusieron ratones a dos factores estresantes leves al azar todos los días durante tres semanas, lo que alteró su microbiota y redujo los niveles de lactobacilos. Para determinar si un microbioma alterado es un marcador o desencadenante de conductas similares a la ansiedad y la depresión, los investigadores transfirieron la microbiota de ratones estresados a ratones libres de gérmenes o ratones sin microbios en sus cuerpos. Descubrieron que estos comportamientos se transfirieron junto con la microbiota, lo que sugiere que la transferencia bacteriana es suficiente para impulsar comportamientos asociados con trastornos del estado de ánimo y exposición al estrés ambiental.
Para comprender cómo sucede esto, los investigadores realizaron un estudio metabolómico del suero de ratones expuestos a una microbiota estresada. La única citoquina (una proteína secretada por las células del sistema inmunológico) que cambió significativamente fue el interferón gamma, que se redujo en estos ratones. El interferón gamma es esencial para que la inmunidad innata y adaptativa proteja contra infecciones virales y ciertas bacterias.
Utilizando ASF sin cambios o ASF eliminado de ambas cepas de Lactobacillus, los investigadores crearon ratones con y sin la bacteria para explorar si era responsable de la producción alterada de interferón gamma. Ambos grupos de ratones fueron expuestos al factor estresante y posteriormente se analizaron sus cerebros. En general, los ratones negativos a Lactobacillus tenían una mayor activación neuronal en regiones del cerebro asociadas con el miedo y la ansiedad en comparación con los ratones positivos a Lactobacillus.
Grupos frescos de ratones positivos y negativos para Lactobacillus se sometieron a entrenamiento de estrés durante dos horas al día durante siete días. Se descubrió que sólo los ratones sin lactobacilos eran más susceptibles a los efectos del estrés. Las mediciones antes y después del estrés mostraron que los ratones negativos a lactobacilos tenían concentraciones más bajas de interferón gamma que los ratones positivos, lo que sugiere que en ausencia de esta proteína, los ratones son más susceptibles al estrés ambiental. Los ratones inyectados con anticuerpos neutralizantes del interferón gamma parecieron tener una respuesta más fuerte al estrés agudo.
Los investigadores dicen que sus hallazgos proporcionan un nuevo marco para comprender el papel del microbioma intestinal y el sistema inmunológico en los trastornos del estado de ánimo.
"Con estos resultados, tenemos nuevas herramientas para optimizar el desarrollo de probióticos, lo que acelerará el descubrimiento de nuevos tratamientos", dijo Andrea Mercchak, primera autora correspondiente del estudio. "Lo más importante es que ahora podemos explorar cómo mantener niveles saludables de lactobacilos y/o interferón gamma para prevenir y tratar la ansiedad y la depresión".
La investigación fue publicada en la revista Brain, Behavior, and Immunity.