Bacterias modifican actividad de neuronas: ¿Un nuevo lenguaje bioeléctrico?

El eje cerebro-intestino es una de las áreas más prometedoras de la biomedicina actual. Esta comunicación bidireccional entre el cerebro y las bacterias del intestino, mediada por sustancias como vitaminas y hormonas que circulan en la sangre, no es trivial. El intestino, siendo el segundo órgano con mayor cantidad de neuronas y un centro regulador crucial del sistema inmunitario, desempeña un papel fundamental en nuestra salud.

Comunicación neuronal y la microbiota intestinal

Celia Herrera-Rincón, investigadora Ramón y Cajal en la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Complutense de Madrid (UCM), destaca que aunque se sabía que la microbiota podía influir en el cerebro a través del sistema inmune o la circulación sanguínea, su equipo ha demostrado que una bacteria viva puede modificar directamente la actividad de una neurona simplemente tocandola. Esta interacción implica que las neuronas no solo detectan la presencia de las bacterias, sino que también responden emitiendo señales eléctricas dentro de la célula o hacia otras neuronas, lo que representa un cambio paradigmático en nuestra comprensión de la comunicación entre microorganismos y el sistema nervioso.

Un “minicerebro” en el laboratorio

Para llevar a cabo este experimento, los investigadores tomaron neuronas de un cerebro de rata y las cultivaron en una placa. Para simular el entorno natural, se les proporcionó un medio de cultivo específico y se las mantuvo en un incubador a la temperatura corporal. Las neuronas comenzaron a crecer y dividirse durante 14 días, interconectándose entre sí y formando así un "minicerebro". Posteriormente, se introdujo una bacteria característica de la microbiota humana: Lactiplantibacillus plantarum, que se encuentra en muchos alimentos y se considera beneficiosa para la salud. Las bacterias se cultivaron junto a las neuronas durante varios días, permitiendo observar las interacciones entre ambas.

Plasticidad neuronal y mensajes bioeléctricos

A través de técnicas de microscopía avanzada y análisis genético, los investigadores detectaron que las bacterias se adhieren a la superficie de las neuronas sin invadirlas. Esta interacción, aunque externa, induce cambios en la actividad eléctrica y la expresión genética de las neuronas, lo que sugiere una posible relación con la plasticidad neuronal, la inflamación e incluso ciertas enfermedades. En esencia, las bacterias parecen enviar mensajes a las neuronas, estableciendo una comunicación directa.

Juan Lombardo Hernández, investigador predoctoral y primer autor del artículo, afirma que es fascinante pensar que neuronas y bacterias, a pesar de pertenecer a reinos biológicos distintos, podrían compartir un lenguaje bioeléctrico común basado en canales iónicos y potenciales de membrana. Este descubrimiento abre nuevas perspectivas sobre la influencia de las bacterias intestinales en el sistema nervioso central.

Implicaciones para la salud

La microbiota intestinal, compuesta por aproximadamente 100 billones de bacterias con diversas características, es un ecosistema extremadamente complejo. Su estudio presenta desafíos debido a la gran cantidad de variables e interacciones que se deben considerar. Sin embargo, los avances en investigación permiten comprender mejor la función de la microbiota y las consecuencias de su perturbación, ya sea por el uso de antibióticos, la dieta o infecciones.

El conocimiento adquirido sobre la comunicación entre neuronas y bacterias podría conducir al desarrollo de terapias neuroactivas basadas en bacterias vivas o inactivadas que mejoren nuestra salud. Esta visión holística del cuerpo como un sistema interconectado abre nuevas posibilidades para el tratamiento de patologías no solo intestinales, sino también trastornos mentales y del sistema inmunitario.

La investigación en el campo de la microbiota intestinal y su relación con el sistema nervioso es crucial para avanzar en la comprensión de nuestra salud y bienestar. El descubrimiento de este nuevo modo de comunicación entre neuronas y bacterias representa un paso significativo hacia el desarrollo de estrategias terapéuticas innovadoras que puedan abordar una amplia gama de trastornos, desde problemas digestivos hasta enfermedades mentales.