Los microbios del intestino influyen en cómo el cerebro reacciona ante los opiáceos

Cuando Sierra Simpson estaba en la universidad, estuvo enferma durante un año con fiebres y vómitos recurrentes. Sus doctores no pudieron descubrir lo que tenía. Sospechando una infección bacteriana, trataron de tratarla con altas dosis de antibióticos.

"Resultó que tenía malaria y necesitaba un tratamiento diferente", dijo Simpson. "Pero para entonces los antibióticos me habían revuelto el estómago y me sentía más ansiosa que antes".

Los antibióticos matan las bacterias que causan enfermedades, pero también destruyen muchas de las bacterias beneficiosas que viven en nuestras entrañas, un efecto secundario que se ha relacionado con una serie de problemas de salud a largo plazo. Esa experiencia fue el impulso para el interés de Simpson en la ciencia de los microbiomas y el eje intestino-cerebro - estudios de las muchas maneras en que las bacterias, virus y otros microbios que viven en nuestros cuerpos influyen en nuestro bienestar físico y mental.

Como estudiante de posgrado, Simpson trabajó primero en técnicas para visualizar las moléculas en el cerebro. Pero no pudo evitar su interés en el microbioma intestinal y sus conexiones con el cerebro.

"Así que un día, Sierra entra en mi laboratorio y me pregunta si me interesaría explorar las posibles conexiones entre el microbioma intestinal y lo que mi laboratorio suele estudiar: el abuso de drogas y la adicción", dijo Olivier George, profesor asociado de psiquiatría en la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego. "Al principio me sentía reacio. Después de todo, pensé que si había algo allí, alguien ya lo habría descubierto. Pero decidimos intentarlo".

En un estudio publicado en la revista eNeuro, Simpson, George y su equipo descubrieron que el microbioma intestinal influye en el patrón de activación del cerebro de una rata durante la adicción a los opiáceos y la abstinencia.

Hay más neuronas en la amígdala central de una rata con un microbioma intestinal intacto (sin tratamiento antibiótico) en retirada de la oxicodona (izquierda) y menos neuronas en la amígdala central de una rata con un microbioma intestinal agotado (debido a un tratamiento antibiótico) en retirada (derecha). Una disminución de las neuronas reclutadas en la amígdala central podría dar lugar a menos síntomas de abstinencia, con lo que aumentaría el riesgo de uso indebido de drogas. (Foto: UC San Diego Health Sciences)

"Como se suele hacer en la ciencia, primero golpeamos el problema con un martillo para ver cómo se rompe el sistema, y luego retrocedemos desde allí", dijo Simpson.

Con esto quiere decir que para determinar si el microbioma intestinal influyó en la drogadicción, primero tenían que comparar un organismo con un microbioma intestinal normal con uno sin él. Para ello, los investigadores dieron a algunas ratas antibióticos que agotaron el 80 por ciento de sus microbios intestinales. Todas las ratas, las que tenían y las que no tenían microbios intestinales, dependían del analgésico opiáceo recetado, la oxicodona. Luego, algunas de las ratas de cada grupo se retiraron.

"Para mí, lo más sorprendente fue que todas las ratas parecían iguales en la superficie", dijo George. "No hubo grandes cambios en el efecto analgésico de los opiáceos, ni síntomas de abstinencia u otro comportamiento entre las ratas con y sin microbios intestinales".

No fue hasta que el equipo miró los cerebros de las ratas que vio una diferencia significativa. El patrón típico de reclutamiento de neuronas en diferentes partes del cerebro durante la intoxicación y el síndrome de abstinencia se interrumpió en las ratas que habían sido tratadas con antibióticos, y por lo tanto carecían de la mayoría de sus microbios intestinales. Lo más notable es que, durante la intoxicación, las ratas con microbios intestinales agotados tenían más neuronas activadas en las regiones del cerebro que regulan el estrés y el dolor y en las regiones implicadas en la intoxicación y la abstinencia de opiáceos (amígdala central, amígdala basolateral). Durante la abstinencia, las ratas con microbios agotados tenían menos neuronas activadas en la amígdala central, en comparación con las ratas con microbiomas intestinales normales.

"Fueron muchos meses de contar puntos negros", dijo Simpson. "Pero al final quedó claro que, al menos en las ratas, los microbios intestinales alteran la forma en que el cerebro responde a las drogas".

Ese cambio podría afectar al comportamiento, explicó, porque una disminución de las neuronas reclutadas en la amígdala central podría resultar en menos síntomas de abstinencia, lo que a su vez puede llevar a un mayor riesgo de abuso de drogas.

Ahora, el equipo de George está expandiendo sus estudios para incluir ratas que se auto-administran oxicodona y ratas con mayor diversidad genética. También están buscando firmas microbianas o químicas en las ratas que puedan indicar cuáles son más susceptibles a la adicción, con y sin microbios intestinales.

Además, los investigadores están extrayendo datos sobre los microbiomas humanos, entre los que se incluyen usuarios de opiáceos y antibióticos, para ver si siguen tendencias similares a las que observaron en las ratas.

"Este estudio no sólo sugiere que los microbios intestinales podrían desempeñar un papel en la adicción a las drogas, si encontramos efectos similares en los humanos, podría cambiar la forma en que pensamos acerca de la co-prescripción de antibióticos y analgésicos, por ejemplo cuando una persona se somete a una cirugía", dijo George. "La forma en que los microbios del intestino de una persona se ven afectados podría hacerlos más o menos sensibles a los opiáceos. La clave ahora será la búsqueda de biomarcadores para poder predecir cómo podría responder una persona antes de tratarla". (Fuente: NCYT Amazings)