En un estudio reciente publicado en la revista Mecanismos de envejecimiento y desarrollolos investigadores exploran el potencial preventivo y terapéutico de la modulación del microbioma intestinal (GM) para reducir el riesgo y mejorar los síntomas de la enfermedad de Alzheimer (EA).
Estudiar: Eje intestino-cerebro a través de la lente de la microbiota intestinal y sus relaciones con la patología de la enfermedad de Alzheimer: revisión y recomendaciones. Haber de imagen: mi_viri/Shutterstock.com
Disbiosis intestinal y EA
La disbiosis transgénica surge debido a niveles elevados de organismos bacterianos patógenos o proinflamatorios que producen neurotoxinas, acompañados de una reducción de organismos bacterianos protectores o antiinflamatorios que producen compuestos neurológicos, como la norepinefrina y el triptófano.
Este desequilibrio microbiano puede dar lugar a alteraciones cognitivas, niveles elevados de enterotoxinas, lipopolisacáridos, N-óxido de trimetilamina (TMAO), quimiocinas y citocinas proinflamatorias, aumento del depósito de fibra amiloide, así como niveles reducidos de quimiocinas y citocinas antiinflamatorias y ácidos grasos de cadena (AGCC).
La disbiosis intestinal también puede conducir a una mayor producción de neurotransmisores importantes como el ácido gamma-aminobutírico (GABA), butirato, 5-hidroxitriptamina y dopamina, con la subsiguiente escisión de proteínas de unión como E-cadherina, interrupción de la unión estrecha e inflamación intestinal crónica. Estos eventos podrían resultar en la formación de un “intestino permeable”, con una mayor permeabilidad intestinal que facilita la transferencia de sustancias nocivas derivadas de microbios intestinales patógenos.
La inflamación intestinal durante períodos prolongados conduce a la interrupción de la barrera hematoencefálica (BBB) y la posterior transferencia de moléculas derivadas del intestino a los tejidos cerebrales a través del nervio vago. La circulación de estos compuestos en el cerebro podría aumentar posteriormente las cargas amiloides, la formación de placas amiloides, el enredo neurofibrilar, la activación de astrocitos y microgliales, lo que puede contribuir a la pérdida neuronal, la activación de procesos neurodegenerativos y el deterioro cognitivo en la EA.
La DA se asocia con niveles elevados de lactobaciláceas, Clostridium clostridioforme, Streptococcus salivarius, proteobacteria, gammaproteobacteria, Enterobacteriales, enterobacterias, Bacteroidetes, Tenericutes, Bacteroidaceae, Gemellaceae, Rikenellaceae, Escherichia, y Shigela.
Además, niveles reducidos de Firmicutes, Peptostreptococcaceae, ClostridiaceaeBifidibacteriaceae, Turicibacteriaceae, Mogibacteriaceae, Ruminococcaceae, VerrucomicrobiaAllobaculum, Akkermansia, Actinobacteria, bacilo fragilisBacteroides fragilis, Eubacterium rectale, Eubacterium hallii, Bifidobacteriay Faecalibacterium prausnitzii han sido reportados entre pacientes con AD.
La relación entre la disbiosis intestinal y la EA es bidireccional, observándose un desequilibrio microbiano intestinal durante las etapas iniciales de la EA y, por el contrario, se ha demostrado que los mecanismos fisiopatológicos de la EA, como la activación de la microglía y la asimilación de Aβ, alteran el equilibrio del microbioma intestinal.
La diabetes mellitus tipo 2 es una condición comórbida comúnmente observada entre los pacientes con EA. Además, se han observado disfunciones inmunológicas y alteración del metabolismo de la glucosa, amiloide e insulina entre pacientes diabéticos y con EA.
La DA y la diabetes también comparten niveles alterados de varios microbios intestinales, como Firmicutes, Bacteroidetes, y Actinobacteria, con alteraciones de diversidad alfa y beta. Además, en estas dos enfermedades se ha observado una menor cantidad de bacterias productoras de SCFA y una mayor producción de metabolitos microbianos, como el GABA.
Modulación del microbioma intestinal en el manejo de la EA
La microbiota intestinal se puede alterar mediante modificaciones en la dieta, suplementos de probióticos y prebióticos y ciertas terapias como el trasplante de microbiota fecal (FMT). También se podrían utilizar otros enfoques, como la medicina de precisión, en los que la microbiota de los pacientes diabéticos se secuencia antes del tratamiento.
La dieta mediterránea también se ha asociado con una mayor Firmicutes/Bacteroidetes proporciones y niveles reducidos de quimiocinas y citocinas proinflamatorias, con mejoras cognitivas posteriores. En ratones, las limitaciones calóricas y de grasa supuestamente reducen la abundancia de Eubacterium rectale y Bifidobacteria especies, inflamación neurológica y placas Aβ, mejorando así las funciones neurovasculares y cognitivas. La reducción de los lipopolisacáridos y el aumento de la ingesta de SCFA como el butirato de sodio también pueden regular el crecimiento neuronal.
Agathobaculum butyriciproducens SR79, un organismo bacteriano que produce butirato, al parecer mejora la función cognitiva. La ingesta diaria de probióticos incluyendo Lactobacillus fermentum, Lactobacillus acidophilusy Lacktobacillus casei facilitar la restauración del equilibrio microbiano intestinal y ayudar en el mantenimiento de la homeostasis intestinal. Los suplementos prebióticos, como el oligomanato de sodio, han demostrado la penetrabilidad de BBB, así como la capacidad de unirse a las moléculas de Aβ y prevenir la conversión de las fibrillas de Aβ en placas.
Los prebióticos y probióticos también pueden mejorar la integridad intestinal y revertir el fenómeno del intestino permeable, reduciendo así la transferencia de neuromoduladores derivados de microbios patógenos y su inflamación neurológica asociada.
FMT para tratar la EA
FMT se refiere a infusiones fecales de donantes sanos en el tracto gastrointestinal de individuos enfermos para la modulación de GM. FMT es una terapia emergente para la EA y se ha utilizado con éxito para Clostridium difficile infecciones, con tasas de curación de alrededor del 90%.
La transferencia de microbios intestinales de individuos sanos a ratones con EA ha reducido con éxito las patologías de tau y amiloide. FMT en ratones también redujo la acumulación de Aβ y la patología amiloide en el cerebro, la fosforilación de tau y la expresión de Aβ-40,-42. Además, los cambios en la composición de la microbiota intestinal y el aumento de los niveles de SCFA se correlacionaron con una mayor plasticidad sináptica y una función cognitiva y de memoria asociada, así como con mejoras espaciales.
Se ha planteado la hipótesis de que FMT podría regular las vías fisiopatológicas de la EA al disminuir la inflamación intestinal y el estrés oxidativo. Además, este enfoque de tratamiento podría facilitar la transferencia de microbios intestinales patógenos que activan los mecanismos neuroinflamatorios.
Conclusiones
El equilibrio de la microbiota intestinal es clave para el funcionamiento normal del cuerpo humano. Los pacientes con AD están asociados con firmas microbianas distintas, con un aumento de bacterias patógenas y niveles reducidos de bacterias beneficiosas. Por lo tanto, la restauración de la microbiota podría reducir la neurodegeneración y mejorar la función cognitiva entre los pacientes con EA.
Además, los perfiles microbianos intestinales distintivos podrían ayudar en la estimación del riesgo de EA. La restauración del microbioma intestinal mediante modificaciones en la dieta, suplementos de probióticos y FMT también podría mejorar la cognición y, como resultado, ofrecer posibles estrategias terapéuticas para el tratamiento de la EA.
Referencia de la revista:
- Krishaa, L., Ng, TKS, Wee H. .N. y Ching, J. (2023). Eje intestino-cerebro a través de la lente de la microbiota intestinal y sus relaciones con la patología de la enfermedad de Alzheimer: revisión y recomendaciones. Mecanismos de envejecimiento y desarrollo. doi:10.1016/j.mad.2023.111787
