¿Las bacterias intestinales son necesarias para un correcto desarrollo cerebral?

En una investigación reciente se ha examinado en peces hasta qué punto la presencia o la ausencia de la microbiota puede influir en el desarrollo cerebral.

Las larvas de pez cebra tienen la piel transparente, lo que ofrece a los investigadores una inusual y preciada ventana al desarrollo neuronal. En una serie de experimentos, un equipo que incluye a Joseph Bruckner y Judith Eisen, de la Universidad de Oregón en Estados Unidos, investigó el desarrollo neuronal y social de larvas de pez cebra criadas con o sin la presencia de su microbiota normal durante los primeros siete días de desarrollo.

Los autores del estudio descubrieron que el comportamiento social de las larvas en el día 14 estaba inhibido cuando la microbiota había faltado desde el principio, incluso cuando la microbiota normal de las larvas era restablecida una semana antes.

En comparación con sus congéneres con una microbiota normal, los cerebros de estas larvas sin gérmenes tenían menos células microgliales (con funciones inmunitarias) en su prosencéfalo, y patrones de ramificación neural con más densidad y complejidad.

La secuenciación del ARN de células individuales mostró que las células microgliales también tenían niveles más bajos del complemento c1q, un gen implicado en la poda de las conexiones neuronales llamadas sinapsis.

Reducir por medios genéticos la cantidad de células microgliales sin afectar a la microbiota produjo resultados similares: aumentaron la densidad neuronal y la ramificación en comparación con lo que pasaba en los peces normales.

Ejemplares de pez cebra en un tanque de agua. (Foto:USGS / Western Fisheries Research Center)

El desarrollo neural y social normal se restableció en las larvas libres de gérmenes al añadir cualquiera de los diferentes grupos bacterianos nativos del intestino del pez cebra, lo que indica que la actividad de podar conexiones realizada por las células microgliales es sensible a un rasgo común de muchos tipos de bacterias.

Este estudio es el primero en demostrar que las células microgliales son necesarias para la poda de las conexiones neurales en las larvas de pez cebra, y que una microbiota intacta es esencial para la poda normal y para el comportamiento social normal de los peces.

El estudio se ha presentado públicamente en la revista académica PLoS Biology. La referencia del trabajo es la siguiente: Bruckner JJ, Stednitz SJ, Grice MZ, Zaidan D, Massaquoi MS, Larsch J, et al. (2022) The microbiota promotes social behavior by modulating microglial remodeling of forebrain neurons. PLoS Biol 20(11): e3001838. http://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3001838 (Fuente: NCYT de Amazings)