Las bacterias intestinales influyen en los comportamientos similares al autismo en ratones

Publicado 31/05/2019 7:24:31CET
CALTECH

MADRID, 31 May. (EUROPA PRESS) -

El trastorno del espectro autista (TEA) afecta aproximadamente a una de cada 59 personas en Estados Unidos, causando una variedad de dificultades con la comunicación social y el comportamiento repetitivo. Se cree que muchos factores, incluidos los efectos genéticos y ambientales, influyen en los síntomas y no existen tratamientos aprobados. Ahora, utilizando modelos de ratón, investigadores de 'Caltech', en California, Estados Unidos, han descubierto que las bacterias intestinales contribuyen directamente a comportamientos similares al autismo en ratones.

El trabajo se realizó principalmente en el laboratorio de Sarkis Mazmanian, profesor de Microbiología e investigador del Instituto de Investigación Médica del Patrimonio (HMRI, por sus siglas en inglés). Un artículo que describe la investigación se publica este miércoles en la edición digital de este miércoles de la revista 'Cell'.

"En los últimos años, numerosos estudios han revelado diferencias en la composición bacteriana del microbioma intestinal entre individuos con TEA y sujetos neurotípicos --dice Mazmanian--. Sin embargo, aunque esta investigación previa identifica asociaciones potencialmente importantes, no puede resolver si los cambios observados en los microbiomas son consecuencia de tener un TEA o si contribuyen a los síntomas".

"Nuestro estudio muestra que la microbiota intestinal es suficiente para promover comportamientos similares al autismo en ratones. Sin embargo, estos hallazgos no indican que los microbios intestinales causen autismo --enfatiza el primer autor del estudio, Gil Sharon, erudito postdoctoral en el laboratorio de Mazmanian--. Se necesitan estudios adicionales para abordar el impacto de las bacterias intestinales en los seres humanos".

Las comunidades de microorganismos que habitan en el intestino humano se denominan microbiota, y sus genomas colectivos se conocen como microbioma. Estos organismos viven en un estado simbiótico con los humanos. A cambio de un ambiente cálido y rico en nutrientes, las bacterias nos ayudan a digerir los alimentos, afectan el metabolismo y entrenan nuestro sistema inmunológico.

Para examinar el papel de la microbiota en el comportamiento similar al autismo en ratones, el equipo utilizó ratones "libres de gérmenes", animales de laboratorio que crecen en ausencia de microorganismos. Los microorganismos intestinales de niños con autismo se transfirieron a estos roedores mediante trasplante fecal y las muestras de personas sin autismo se trasplantaron a otros grupos de animales.

EXPRESIÓN GÉNICA ALTERADA EN EL CEREBRO

Los ratones con microbiota de individuos con TEA mostraron comportamientos similares al autismo, mientras que los roedores que albergan microbiota de individuos con desarrollo típico no exhibieron estos síntomas. Específicamente, pasaron menos tiempo interactuando socialmente con otros ratones, vocalizaron menos y mostraron comportamientos repetitivos. Estos síntomas son análogos a las características de comportamiento de las personas con TEA.

Además de las diferencias de comportamiento, los ratones colonizados con microbiota de TEA humana también mostraron una expresión génica alterada en sus cerebros y diferencias en los tipos de metabolitos presentes (los metabolitos son las moléculas producidas como subproductos de la digestión y el metabolismo microbiano). En concreto, se hallaron dos metabolitos en cantidades más bajas en estos ratones: ácido 5-aminovalérico (5AV) y taurina.

El TEA a veces se caracteriza por un desequilibrio en la proporción de excitación e inhibición en el cerebro, por lo que los investigadores estaban intrigados por las cantidades más bajas de 5AV y taurina, ya que ambos afectan a ciertos receptores neurales inhibitorios llamados receptores GABA. "Nos sorprendió ver cómo de profundos eran los efectos", afirma Sharon.

El equipo luego se dirigió a ratones que ofrecen un modelo diferente de autismo. Esta cepa de roedores, llamados ratones BTBR, exhibe naturalmente comportamientos similares al autismo. Los científicos querían ver si el tratamiento de estos ratones con 5AV o taurina reduciría estos síntomas de comportamiento. En particular, los roedores tratados mostraron una disminución en los comportamientos similares al autismo. Además, los exámenes cerebrales mostraron que 5AV, en particular, disminuía la excitabilidad neuronal.

"Hay muchos factores que hacen que el autismo sea más complicado en los humanos que en los ratones. En los roedores, podemos modelar los síntomas del trastorno, pero no reproducirlo --dice Mazmanian--. Sin embargo, esta investigación proporciona pistas sobre el papel que desempeña la microbiota intestinal en los cambios neuronales asociados con la TEA. Sugiere que los síntomas de la TEA pueden algún día remediarse con metabolitos bacterianos o un fármaco probiótico. Además, abre la posibilidad de que la TEA, y quizás otras afecciones neurológicas clásicas, pueden tratarse con terapias dirigidas al intestino en lugar del cerebro, un enfoque aparentemente más manejable".

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