Un grupo de investigadores, con el apoyo de los Institutos Nacionales de Salud, ha descubierto que el debilitamiento de la conexión entre los intestinos y el cerebro tiene un papel en la pérdida de memoria, tal y como se ha visto con modelos animales. Estos resultados mostraban de qué forma las señales intestinales pueden influir en la capacidad de la persona para pensar, aprender y recordar de una forma clara. Siempre y cuando estos datos se corroboren con humanos, el descubrimiento podría ayudar a generar nuevos tratamientos con la intención de prevenir, reducir o revertir la falta de memoria relacionada con la edad.
Modificaciones del microbioma y su impacto cognitivo
Con el interés de observar las formas a partir de las cuales el proceso del envejecimiento puede afectar esta conexión biológica, los investigadores llevaron a cabo una profunda evaluación de las diferencias que existían entre los microbiomas de los ratones viejos frente a los microbiomas de los ratones jóvenes. En el transcurso de estas primeras pruebas, los ratones de más edad exhibieron un desempeño considerablemente menor en las tareas de memoria en comparación con el de los roedores jóvenes.
Con el propósito de indagar de forma más precisa en este fenómeno, el equipo científico especializó la composición microbiana de los animales jóvenes para aproximar su microbioma al de los viejos, con lo que alteró esencialmente su desempeño cognitivo.
Los investigadores llevaron a cabo el cambio de la flora intestinal de los ratones mediante dos procedimientos específicos de laboratorio. El primer procedimiento consistió en alojar en la misma jaula a los ratones jóvenes y a los ratones viejos en el transcurso de un mes. El segundo procedimiento consistió en realizar trasplantes de la flora intestinal de los ratones viejos en los jóvenes.
Los ratones jóvenes, en los que se habían transferido a sus intestinos microbiomas con características de envejecimiento, mostraron un menor desempeño en las tareas de memoria. Al proporcionar antibióticos a los ratones viejos y a los ratones jóvenes alterados con el fin de eliminar las bacterias de sus intestinos, el rendimiento en general mejoró.
La inflamación celular y la función del nervio vago
Cuando se estableció qué microbios eran los que elevaban el número en el envejecimiento, los investigadores experimentaron con elevaciones muy grandes de un tipo de microbio denominado «Parabacteroides goldsteinii». Los ratones que fueron sometidos a una exposición concreta de estos microbios presentaban un muy deficiente rendimiento en las pruebas de cognición.
Aparte de eso, el equipo descubrió que estos microbios producían grandes concentraciones de un tipo concreto de ácido graso. Cuando se alimentaba a los animales con estos ácidos grasos, se ponía en funcionamiento un deterioro cognitivo de manera muy clara y medible.
Estos compuestos lipídicos causaban la inflamación de las células mieloides, es decir, de un tipo de glóbulo blanco. Esta inflamación desbarataba la conexión que había entre el intestino y el cerebro a través del nervio vago, estructura anatómica que conecta el tracto digestivo al cerebro. De esta señal amplificada y disfuncional del intestino se pasaba a señal débil en el hipocampo, que es la parte del cerebro que procesa la memoria a corto plazo.
Mecanismos de recuperación y control del cerebro aplicados por los investigadores
Como respuesta a los daños documentados en la comunicación biológica, los investigadores probaron tres métodos para igualar la señalización del nervio vago: el uso de un virus que destruye las bacterias, la supresión de la inflamación y la activación química directa del nervio. Todas las estrategias permitieron mejorar el rendimiento de la tarea cognitiva de los ratones.
Uno de los investigadores comenta este descubrimiento así: «Este estudio indica que podemos mejorar el aprendizaje y la actividad neuronal modificando la composición del tracto gastrointestinal, que se comportaría como un control remoto del cerebro».