Descubren que ciertas bacterias intestinales modifican directamente la actividad de las neuronas al tocarlas

Un equipo de investigadores de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) y la Universidad de Turín (Italia) ha descubierto que ciertas bacterias intestinales modifican directamente la actividad de las neuronas al tocarlas, un "paso pionero" en el estudio de la relación entre la microbiota y el cerebro.

El estudio, publicado en la revista 'Scientific Reports' (Nature Portfolio), ha consistido en desarrollar un modelo experimental que permite observar interacciones en tiempo real entre neuronas de la corteza cerebral de las ratas y la bacteria 'Lactiplantibacillus plantarum', presente en alimentos fermentados y reconocida por su potencial probiótico.

"Sabíamos que la microbiota puede influir en el cerebro, pero siempre a través de rutas indirectas, como el sistema inmune o la circulación sanguínea. Lo verdaderamente novedoso de este estudio es que demuestra que una bacteria viva puede modificar directamente la actividad de una neurona con solo tocarla", ha explicado la autora del artículo e investigadora Ramón y Cajal en la Facultad de Ciencias Biológicas de la UCM, Celia Herrera-Rincón.

Otro de los principales hallazgos ha sido comprobar que la neurina no solo "responde", sino que "discrimina activamente" esa presencia bacteriana, activando programas moleculares y eléctricos específicos, lo que supone un "cambio de paradigma" en la forma de entender la comunicación entre los microorganismos y el sistema nervioso.

Los científicos han comprobado cómo la bacteria se adhiere a las superficies neuronales sin invadirlas, que las neuronas presentaban cambios en proteínas relacionadas con la neuroplasticidad y que el perfil transcriptómico revelaba "cambios significativos" en la expresión de genes implicados en plasticidad sináptica, inflamación e incluso enfermedades como la demencia o la depresión.

"Nuestros resultados proporcionan una prueba de concepto para las respuestas neuronales específicas inducidas por el contacto bacteriano, ofreciendo recursos clave y datos transcriptómicos para avanzar en el estudio de la modulación neuronal impulsada por bacterias dentro del eje intestino-cerebro", han incidido los científicos.

Todo ello supone la apertura de nuevas vías para entender cómo el microbioma intestinal puede influir en el sistema nervioso central más allá de los mecanismos clásicos, y también plantea la posibilidad de diseñar futuras terapias neuroactivas basadas en bacterias vivas o inactivadas.

"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", ha expresado el primer autor del artículo e investigador predoctoral FPU, Juan Lombardo-Hernández.

Los científicos han recalcado que la señalización bioeléctrica ofrece "ventajas únicas", como la capacidad de ser alterada con estímulos externos sin ser necesaria la manipulación a niveles genéticos o bioquímicos. El trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades y la Agencia Estatal de Investigación.