Darrera actualització: gener 2021
Els efectes de la microbiota intestinal sobre la nostra salut es poden estudiar a partir de conèixer la seva composició (nom i cognoms dels microorganismes que hi habiten) i, sobretot, saber quin perfil de metabòlits produeix.
La nostra microbiota intestinal és un autèntic laboratori químic en el que cada dia es generen milers de metabòlits d’origen microbià que poden tenir efectes beneficiosos o negatius per la salut. Actualment, els científics els estan estudiant com a diana per prevenir o tractar els trastorns digestius i inclús algunes malalties que aparentment no guarden relació amb l’intestí, com l’obesitat, el càncer colorectal o la depressió.
- Per exemple, els àcids grassos de cadena curta que es generen quan la microbiota intestinal fermenta la fibra de la dieta poden millorar la sensibilitat a la insulina, tenen una acció anti-inflamatòria i disminueixen la sensació de gana.
- En canvi, hi ha altres metabòlits d’origen bacterià que tenen efectes no desitjables per a la salut. És el cas de la resistència a la insulina que promouen els aminoàcids de cadena ramificada generats per una microbiota intestinal poc diversa i la inflamació crònica de baix grau estimulada pel lipopolisacàrid bacterià (LPS) present a la paret cel·lular dels bacteris gram-negatius de la microbiota.
La microbiota juga un paper important en el neurodesenvolupament cerebral en edats primerenques de la vida (tant prenatal com postnatal), que pot tenir les seves conseqüències en edats posteriors. D’aquesta manera, s’ha vist com alteracions de la microbiota es poden veure reflectides en la percepció del dolor, la reacció a l’estrès, la neuroquímica i altres alteracions de l’eix gastro-cerebral.
Eix MICROBIOTA-INTESTÍ-CERVELL:
el que passa a l’intestí, no es queda a l’intestí
La relació bidireccional entre la microbiota intestinal i el cervell, coneguda com a «Eix microbiota-intestí-cervell«, suceeix per diverses vies aferents o eferents que s’han implicat en aquest eix.
L’evidència ha mostrat que la microbiota intestinal regula de manera ascendent la inflamació local i sistèmica, ja que els lipopolisacàrids (LPS) de bacteris patògens indueixen a la síntesi de citocines proinflamatòries. L’estimulació excessiva del sistema immune innat resultat de l’alteració de la flora intestinal (disbiosi intestinal) i/o el creixement excessiu dels bacteris intestinals juntament amb l’augment de la permeabilitat intestinal, poden produir inflamacions sistèmiques i/o del SNC. D’aquesta manera, poden contribuir en la generació de trastorns neurodegeneratius.
També s’han mostrat que agents ambientals i infecciosos diversos com els antibiòtics, els neurotransmissors / neuromoduladors intestinals, les fibres vagals sensorials, les citocines i els metabòlits essencials, transmeten informació al sistema nerviós central sobre l’estat intestinal. A la vegada, l’eix hipotalàmic-pituïtari-suprarenal, les àrees reguladores del SNC de la sacietat i els neuropèptids alliberats de les fibres nervioses sensorials, afecten directament a la composició de la microbiota intestinal a través de la disponibilitat de nutrients.
Existeix una evidència creixent que aquestes interaccions influeixen en la patogènesi d’una sèrie de trastorns prèviament considerats com exclusivament neurodegeneratius o de l’ànim, tals com la depressió, la malaltia bipolar, els trastorns de l’espectre autista, el trastorn d’hiperactivitat amb dèficit d’atenció, l’esquizofrènia, l’esclerosi múltiple i l’obesitat; però que ara s’han relacionat amb processos inflamatoris produïts per bacteris o virus.
La microbiota en els atletes d’elit
Així doncs, la dieta sembla ser un dels principals moduladors de les composicions de la microbiota intestinal. Hi ha estudis que revelen que existeixen adaptacions del microbioma intestinal segons una dieta determinada i un estil de vida concret. Entendre el paper que juga la microbiota humana en l’envelliment, tindrà un paper fonamental per ajudar a comprendre com el microbioma pot ser modificat mitjançant la dieta i altres intervencions per retardar la pèrdua de la salut relacionada amb l’envelliment.
Segons l’article Exercise-induced stress behavior, gut-microbiota-brain axis and diet: A systematic review for athletes, la fatiga, les alteracions de l’estat d’ànim, el baix rendiment i el malestar gastrointestinal són comuns entre els atletes durant l’entrenament i la competició. Les demandes psicosocials i físiques durant l’exercici intens poden iniciar una resposta a l’estrès activant els eixos simpàtic-adreno-medul·lar i hipotàlem-hipòfiso-adrenal (HPA), el que resulta en l’alliberament d’estrès i hormones catabòliques, citocines inflamatòries i molècules microbianes. L’intestí és la llar de trilions de microorganismes que tenen un paper fonamental en molts aspectes de la biologia humana, incloent-hi el metabolisme, la funció endocrina, neuronal i immune. Es creu que el microbioma intestinal i la seva influència en el comportament de l’hoste, la barrera intestinal i la funció immune són un aspecte crític de l’eix cervell-intestí.
Evidències recents, mostren que hi ha una alta correlació entre l’estrès físic i emocional durant l’exercici i els canvis en la composició de la microbiota gastrointestinal. A causa de la considerable complexitat de les respostes d’estrès en els atletes d’elit (des de l’intestí permeable fins a l’augment del catabolisme i la depressió), la definició de règims de dieta estàndard és difícil.
Què diu la CIÈNCIA en relació a ACTUAR sobre l’eix microbiota-intestí-cervell per millorar la SALUT MENTAL?
Les opcions que s’estan investigant en l’actualitat per millorar la salut mental a través de l’eix microbiota-intestí-cervell inclouen (Figura 1):
- Els probiòtics: són microorganismes vius que, quan s’administren en quantitats adequades, confereixen un benefici per la salut de l’hoste.
- Els prebiòtics: són substrats que s’utilitzen de manera selectiva per la microbiota i confereixen un benefici per la salut.
- Els simbiòtics: són una combinació d’un o més probiòtics amb un o més prebiòtics.
- Els postbiòtics: són components produïts pels microorganismes, alliberats a partir dels aliments o constituents microbians, incloent les cèl·lules no viables que, quan s’administren en quantitats adequades, promouen la salut i el benestar.
- Els aliments fermentats: són aliments sotmesos a un procés de fermentació i que poden contribuir a mantenir l’equilibri de la microbiota intestinal. Algunes llets fermentades com el iogurt i alguns tipus de quefir són exemples d’aliments probiòtics.
La neuromodulació és un dels efectes més prometedors en el camp dels probiòtics. Científics de la Universitat de Cork van definir per primer cop l’any 2013 el concepte de psicobiòtic per referir-se a “organismes vius que, quan es consumeixen en quantitats adequades, produeixen un benefici en la salut de pacients amb trastorns psiquiàtrics”. Més recentment, la definició de psicobiòtic s’ha actualitzat perquè inclogui qualsevol intervenció (més enllà dels probiòtics i els prebiòtics) que millori la salut mental a través de modificar la composició i/o les funcions de la microbiota intestinal.
Figura 1. Estratègies disponibles per millorar la salut mental a través d’actuar sobre l’eix microbiota-intestí-cervell.
Font: Long-Smith et al., Annu Rev Pharmacol Toxicol. 2020; 60:477-502.
Resultats de l’ACTUACIÓ dels probiòtics
No obstant això, algunes dades experimentals preliminars obtingudes d’estudis que fan servir probiòtics mostren alguns resultats interessants, que indiquen que la microbiota actua com un òrgan endocrí (per exemple, secretant serotonina, dopamina o altres neurotransmissors) i poden controlar l’eix HPA en atletes.
El que és preocupant és que les recomanacions dietètiques per a atletes d’elit es basen principalment en un baix consum de polisacàrids de plantes, el que està associat amb una diversitat i funcionalitat de microbiota reduïda (per exemple, menys síntesi de subproductes com a àcids grassos de cadena curta i neurotransmissors).
A mesura que més atletes d’elit pateixen condicions psicològiques i gastrointestinals que poden vincular-se amb l’intestí, és possible que sigui necessari incorporar la microbiota terapèuticament en les dietes dels atletes que prenen en consideració la fibra dietètica i els taxons microbians que actualment no estan presents en l’intestí de l’atleta.
Les últimes investigacions han revelat que la colonització per part de la microbiota intestinal afecta el desenvolupament cerebral dels mamífers i el seu comportament durant l’etapa adulta. A través de mesuraments de l’activitat motora i del comportament relacionat amb l’ansietat, s’ha demostrat, en ratolins, que el procés de colonització microbiana desencadena uns mecanismes de senyalització que afecten aquests circuits neuronals, de manera que la microbiota intestinal pot influir en el desenvolupament cerebral normal i les funcions conductuals.
Així mateix, és possible que la microbiota intestinal sigui capaç de modificar l’expressió d’alguns gens de risc o que formi part de mecanismes que alteren les funcions cognitives observades en pacients amb malalties gastrointestinals.
Investigacions recents també mostren que la microbiota del tracte gastrointestinal està relacionada amb la patogènia del Alzheimer a través del desencadenament de malalties metabòliques i el progrés d’un estat d’inflamació de baix grau. A més, l’alteració d’aquest eix microbiota-gastro-cerebral podria explicar mecanismes de la patogènesi de certes malalties cerebrals com l’autisme, si bé avui dia la seva etiologia persisteix desconeguda del tot. En estudis de ratolins s’ha comprovat com les alteracions en la microbiota intestinal podrien ser responsables d’alteracions del comportament social i que la suplementació amb probiòtics com B. fragilis, administrats en etapes precoces de l’adolescència en ratolins, podria disminuir alteracions en el comportament d’aquests.
La possibilitat de modificar la microbiota intestinal per millorar la salut mental, prevenir i tractar els trastorns psicològics existeix, però encara queda un llarg camí per recórrer abans que els probiòtics i els prebiòtics es puguin recomanar de manera sistemàtica en la pràctica clínica dels trastorns mentals.
No tots els probiòtics es poden aconsellar des de l’oficina de farmàcia per millorar la salut mental, ja que els efectes beneficiosos dels probiòtics són específics de la soca, la dosi i la durada del tractament.
Alguns dels probiòtics que han mostrat beneficis per malalties que s’acompanyen d’una alteració en l’eix microbiota-intestí-cervell inclouen Bifidobacterium infantis 35624 per millorar la simptomatologia de la síndrome de l’intestí irritable a través de reduir la resposta immunitària inflamatòria, Lactobacillus casei Shirota per reduir l’ansietat en pacients amb síndrome de fatiga crònica i Lactobacillus plantarum PS128 per millorar alguns símptomes de l’autisme.
En persones sanes, el probiòtic Bifidobacterium longum 1714 ha mostrat millorar la vitalitat i reduir la fatiga mental durant les situacions d’estrès.
Bibliografía
- De la flora intestinal al microbioma
- El Microbioma y las enfermedades neurodegenerativas del Sistema Nervioso Central
- Gut microbiota in autism and mood disorders
- Redescubriendo el eje microbiota-intestino-cerebro
- Exercise-induced stress behavior, gut-microbiota-brain axis and diet: A systematic review for athletes
- Stilling RM et al. Microbial genes, brain and behaviour-epigenetic regulation of the gut-brain axis.
- Microbiota and neurodevelopmental Windows: implications for brain disorders.
- Long-Smith C, O’Riordan KJ, Clarke G, Stanton C, Dinan TG, Cryan JF. Microbiota-gut-brain axis: new therapeutic opportunities. Annu Rev Pharmacol Toxicol. 2020; 60:477-502. doi: 10.1146/annurev-pharmtox-010919-023628.
- Collado MC, Vinderola G, Salminen S. Postbiotics: facts and open questions. A position paper on the need for a consensus definition. Benef Microbes. 2019; 10(7):711-719. doi: 10.3920/BM2019.0015.
- Dinan TG, Stanton C, Cryan JF. Psychobiotics: a novel class of psychotropic. Biol Psychiatry. 2013; 74(10):720-726. doi: 10.1016/j.biopsych.2013.05.001.
- Sarkar A, Lehto SM, Harty S, Dinan TG, Cryan JF, Burnet PWJ. Psychobiotics and the manipulation of bacteria-gut-brain signals. Trends Neurosci. 2016; 39(11):763-781. doi: 10.1016/j.tins.2016.09.002.
- Liu YW, Liong MT, Ella Chung YC, Huang HY, Peng WS, Cheng YF, et al. Effects of Lactobacillus plantarum PS128 on children with autism spectrum disorder in Taiwan: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Nutrients. 2019; 11(4):820. doi: 10.3390/nu11040820.
- Wang H, Braun C, Murphy EF, Enck P. Bifidobacterium longum 1714TM strain modulates brain activity of healthy volunteers during social stress. Am J Gastroenterol. 2019; 114(7):1152-1162. doi: 10.14309/ajg.0000000000000203.
