Eje cerebro-intestino: ¿qué es y qué importancia tiene?

En los últimos años se ha producido un interés creciente por el estudio de todo aquello relacionado con la microbiota intestinal, no ya sólo por su importancia en el mantenimiento de un tracto gastrointestinal sano, si no por su relación con otros sistemas o aparatos. La microbiota digestiva está formada por más de 100 billones de microorganismos (principalmente bacterias) que se encuentran de modo habitual en el tracto gastrointestinal del perro, mientras que el término microbioma hace referencia al genoma colectivo o a la actividad funcional de estos microorganismos. En el perro sano la microbiota está formada principalmente por bacterias de los filos Bacteroidetes, Fusobacteria y Firmicutes, y en menor medida Actinobacteria and Proteobacteria.2

Los desequilibrios entre las distintas poblaciones de la microbiota, conocidos como disbiosis, se han relacionado con diversas estados patológicos tanto a nivel digestivo (diarrea aguda, síndrome de diarrea hemorrágica aguda, parvovirosis, enteropatías crónicas) como extra-digestivos (alergias, obesidad, enfermedad periodontal, enfermedad renal o insuficiencia cardiaca congestiva). En este sentido, el eje cerebro-intestino representa una red compleja capaz de regular diversas funciones cognitivas y de comportamiento a través de diversos mecanismos neuronales, metabólicos, endocrinos e inmunomediados que implican a la microbiota intestinal.1-2

Regulación del eje cerebro-intestino

El microbioma intestinal juega un papel muy importante en el desarrollo y función del sistema inmune mediante la regulación de la producción y secreción de diversas citoquinas y quimioquinas, que influyen en la función cognitiva y el comportamiento.3 Se sabe que los ácidos grasos de cadena corta, producidos por las bacterias digestivas y que son esenciales para la homeostasis intestinal, presentan también efectos antiinflamatorios e inmunomoduladores. Además, algunos de ellos son capaces de cruzar la barrera hemato-encefálica interviniendo en determinadas respuestas endocrinas a nivel cerebral y modulando cierta actividad neurológica.3 Los nervios extrínsecos del tracto gastrointestinal conectan el aparato digestivo con el cerebro mediante fibras vagales y espinales aferentes, mientras que el cerebro envía señales al tracto gastrointestinal mediante fibras simpáticas y parasimpáticas eferentes.3

Por otra parte, el eje hipotalámico-hipofisario-adrenal, además ser el principal regulador de la respuesta del estrés, también modula la función alimentaria durante la digestión para facilitar la gluconeogénesis, al tiempo que produce hormonas y proteínas que intervienen en la inflamación y la motilidad y permeabilidad intestinal.4

La activación de este eje puede resultar en cambios en la microbiota que afectan la integridad de la barrera intestinal, induciendo una respuesta inflamatoria con liberación de citoquinas y prostaglandinas que potencialmente podrían alterar la neurogénesis, la morfología neuronal e, incluso causar muerte celular.3,4

¿Qué enfermedades se relacionan con el eje cerebro-intestino?

• En seres humanos se ha demostrado que la microbiota intestinal juega un papel importante en la patogénesis y progresión de diversas enfermedades neurodegenerativas, como Parkinson, Alzheimer, esclerosis múltiple, el espectro de desórdenes del autismo y esquizofrenia. Igualmente se han documentado efectos negativos de ciertas enfermedades neurodegenerativas en la composición de la microbiota intestinal.2,4
• Además, la microbiota se ha implicado en los mecanismos patogénicos de la epilepsia resistente al tratamiento en seres humanos y es posible que lo mismo ocurra en el perro.
• En perros epilépticos no tratados se ha evidenciado una reducción del GABA y de diversos ácidos grasos de cadena corta, así como una disminución en la concentración de bacterias que se cree que tienen efectos protectores a nivel cerebral. Con el tratamiento de la epilepsia los niveles fecales de estos ácidos grasos se incrementan.
• Por otra parte, dietas suplementadas con triglicéridos de cadena media se han usado en el manejo de la epilepsia por su capacidad para inhibir la neurotransmisión excitatoria.
• De modo anecdótico, en personas se ha reportado un buen control de las convulsiones tras un trasplante fecal.4-6  
• Las evidencias actuales indican que la composición y características de la microbiota pueden influir en el comportamiento. Esta afirmación se basa en la teoría de que el comportamiento está regulado por neurotransmisores y hormonas. De este modo, cambios en la disponibilidad de los precursores de estas sustancias pueden ocasionar cambios en el comportamiento.
• La composición del microbioma digestivo se ha relacionado con la agresividad en perros, al tiempo que su manipulación puede contribuir a aliviar este tipo de comportamiento.7 
• Se reportó que perros agresivos mostraban una mayor proporción de Firmicutes, particularmente Lactobacillus spp, mientras que perros no agresivos mostraban abundancia de Proteobacteria and Fusobacteria.3

• Recientemente, un estudio ha evidenciado que los perros con meningoencefalitis de origen desconocido tienen un índice de disbiosis significativamente mayor que el de los perros sanos, al tiempo que un presentan una incremento en la flora de E. coli y una reducción en el número Faecalibacterium spp y Blautia spp.8
• Así mismo, el envejecimiento canino y la disfunción cognitiva en esta especie también se han relacionado con una mayor disbiosis intestinal. Se ha reportado una disminución en la proporción de Fusobacteria en perros mayores, y que los animales con capacidad memorística más alta presentaban un menor número de Actinobacteria.3

Conclusiones

Han pasado más de 2000 años desde que Hipócrates atribuyó el origen de todas las enfermedades al aparato digestivo y cada vez son más las evidencias que soportan esta idea. La existencia de un eje cerebro-intestino apoya la idea de usar la manipulación dietética o productos como probióticos, prebióticos, simbióticos o incluso el trasplante fecal como herramientas en el control de determinadas enfermedades neurodegenerativas y de trastornos del comportamiento. De hecho, el término psicobiótico hace referencia a los probióticos que tienen efectos sobre el comportamiento.