Microbioma cerebral

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El microbioma intestinal humano ha recibido gran atención en los últimos años. Compuesto por unas 1.000 especies diferentes de microorganismos, tiene un papel importante, entre otros aspectos, en el control de patógenos exógenos, regular el sistema inmunológico y absorber nutrientes.

Se piensa que la microbiota intestinal puede influir en la función y el comportamiento del cerebro, pero aún se desconoce exactamente cómo sucede esto. Se ha propuesto que las bacterias pueden ingresar al cerebro a través de la barrera hematoencefálica y/o a través de los nervios que inervan el intestino.

Rosalinda Roberts

Rosalinda Roberts, directora de la investigación, Courtney Walker y Charlene Farmer (Psychiatry and Behavioral Neurobiology, University of Alabama, Birmingham, EE.UU.), han presentado en la Reunión de la Society of Neuroscience del año 2018 los resultados de un estudio en el que se muestra la presencia de bacterias en el cerebro humano y del ratón en situaciones no infecciosas o traumáticas.

 

En una primera etapa, los investigadores encontraron bacterias, identificadas por criterios morfológicos con microscopia electrónica de alta resolución, en muestras ultraestructurales postmortem del cerebro humano en 34 casos, la mitad de personas sanas y la otra mitad de enfermos con esquizofrenia.

Realizaron análisis seriados de cortes finos cerebrales para la identificación y cuantificación de bacterias. Todos los casos contenían bacterias en cantidades variables, algunas semejantes a Escherichia coli. Las bacterias tenían forma de varilla y contenían una cápsula, nucleoide, ribosomas y vacuolas. El diámetro promedio del eje corto fue de 0,496um. Muchos estaban segmentadas, con el eje largo promediando aproximadamente 1,78um entre segmentos. Otras no parecían estar segmentados y eran aproximadamente de 0,866um en el eje largo. La gran mayoría de los perfiles tenían una cápsula gruesa de unos 100 nm. La densidad de las bacterias varió según la región del cerebro, más abundantes en la sustancia negra, el hipocampo y la corteza prefrontal, pero con escasa cantidad en el estriado.

Por técnicas de secuenciación, los investigadores averiguaron que estos microbios pertenecían a grupos muy abundantes en el intestino, Firmicutes, Proteobacterias y Bacteroidetes.
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Las bacterias estaban presentes en ubicaciones intracelulares, predominando la base del extremo astrocítico en la barrera hematoencefálica, las dendritas y el soma de las células gliales. También fueron abundantes dentro de los axones mielinizados y zonas adyacentes.

Los autores, para considerar la posibilidad de que las bacterias en el tejido humano fueran el resultado de un artefacto postmortem, examinaron los cerebros de ratones (10 animales) que se fijaron histológicamente inmediatamente después de su muerte; observando abundantes bacterias en lugares intracelulares similares. Para eliminar la posibilidad de que la presencia de bacterias se debiera a la contaminación, se examinaron los cerebros de 4 ratones libres de gérmenes procesados de manera idéntica, no detectando bacteria alguna. La observación de que la ubicación de las bacterias era altamente específica y profunda dentro de las muestras también argumenta contra la contaminación.

En ninguno de los cerebros examinados hubo signos estructurales de inflamación. Actualmente no está clara la ruta de entrada que llevan las bacterias al cerebro, pero la presencia de ellas en los axones y en la barrera hematoencefálica respalda la especulación previa.

Ante los resultados de la investigación, se plantea la posibilidad de que las bacterias puedan tener un papel en los fenómenos cerebrales, incluyendo el origen de enfermedades.

Hasta el momento, solo se han vinculado los microbios con el cerebro en algunos aspectos relacionados con el comportamiento, el estado anímico o las enfermedades neurológicas.

Roberts RC, Farmer CB, Walker CK. The human brain microbiome; there are bacteria in our brains!. Neuroscience Meeting Planner, Society for Neuroscience, San Diego, CA. Poster No. 594.08 (Nov. 6 2018)

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