La microbiota influye sobre los ciclos biológicos y la respuesta al estrés
Un nuevo estudio animal publicado en Cell Metabolism muestra que los microbios intestinales modulan los ritmos de los glucocorticoides, lo que afecta los ciclos de sueño-vigilia y las respuestas al estrés.
Los científicos de APC Microbiome Ireland, University College Cork, destacan el potencial de las terapias psicobióticas para las afecciones de salud mental, que a menudo se asocian con la interrupción del sueño.
“El microbioma intestinal no solo regula la digestión y el metabolismo; desempeña un papel fundamental en la forma en que reaccionamos al estrés, y esta regulación sigue un ritmo circadiano preciso”, afirmó el profesor John Cryan, investigador principal, en un comunicado de prensa.
Los hallazgos amplían la evidencia del eje intestino-cerebro en la salud mental, lo que se suma a la extensa investigación de APC sobre soluciones microbianas para la salud y la enfermedad y las colaboraciones con la industria para desarrollar productos basados en la ciencia.
El estrés y los sistemas circadianos están entrelazados
Los sistemas circadianos y de estrés están vinculados como una adaptación evolutiva que nos permite responder al medio ambiente.
Aunque los dos sistemas tienen funciones diferentes, comparten una vía de información común: el eje hipotálamo-hipofisario-adrenal (HPA). Además, algunos de sus centros de control clave (el núcleo supraquiasmático y el núcleo paraventricular del hipotálamo) están muy próximos entre sí y conectados entre sí.
Los ritmos circadianos y el estrés activan el eje HPA, que libera glucocorticoides como el cortisol. El cortisol es la principal hormona del estrés y tiene efectos fisiológicos en el cuerpo para producir una respuesta de lucha o huida y controlar la inflamación.
Los glucocorticoides alcanzan su nivel máximo cuando nos despertamos, lo que actúa como una señal para el resto del cuerpo. El NSQ mantiene el patrón rítmico de los glucocorticoides, que puede variar según la hora del día y la eficacia de la respuesta al estrés de una persona.
Ritmos del eje intestino-cerebro
El estudio actual señala que investigaciones anteriores han vinculado los trastornos psiquiátricos con la alteración de los relojes internos y el equilibrio de las bacterias intestinales.
Amplía los mecanismos del eje intestino-cerebro y su ritmicidad, lo que demuestra que el agotamiento de las bacterias intestinales afecta a los relojes circadianos del cerebro y altera el ritmo normal de las hormonas del estrés. Esto da como resultado una hiperactivación del eje HPA en la transición sueño/vigilia, lo que da como resultado respuestas de estrés deterioradas y comportamientos sensibles al estrés.
"Nuestros datos ofrecen evidencia convincente de que la microbiota regula la respuesta al estrés de manera circadiana y es necesaria para responder de manera adaptativa a los factores estresantes a lo largo del día", escribieron los investigadores.
Detalles del estudio
El estudio analizó datos transcriptómicos y metabolómicos de ratones para evaluar las conexiones entre las bacterias intestinales, la respuesta al estrés y las rimas circadianas.
Los investigadores confirmaron mediante secuenciación metagenómica que los microbios intestinales oscilan a lo largo del día, en particular la cepa Lactobacillus, que incluye especies comúnmente utilizadas como probióticos como Limosilactobacillus reuteri y Lactobacillus jensenii.
Encontraron que en ratones libres de gérmenes, la fase pico habitual de corticosterona se desplazó a la fase oscura, alterando la ritmicidad del reloj maestro. La manipulación de los microbios intestinales alteró la “ritmicidad de las vías de estrés en regiones clave para regular la respuesta al estrés” y el metabolismo del glutamato en el cerebro.
El estudio estableció además que la microbiota intestinal modula los ritmos del eje HPA, mostrando hiperactivación en el pico circadiano y una barrera hematoencefálica permeable. En términos de comportamiento, los ratones exhibieron una liberación disminuida de corticosterona, lo que llevó a “deterioros en los comportamientos sociales sensibles al estrés”.
Finalmente, demostró que L. reuteri modulaba las hormonas del estrés de una manera específica según la hora del día.