dilluns, 4 de maig del 2020

MICROBIOTA INTESTINAL. CAPÍTOL 3: Comunicació de la microbiota intestinal amb la resta de l'organisme. Eix intestí-cervell.

Hola! Com esteu? Com va la vostra microbiota? Avui us porto un capítol molt interessant per entendre la relació que té la microbiota intestinal amb la resta de l'organisme.

En els últims anys s’ha vist com la microbiota intestinal es troba relacionada amb el sistema nerviós central o SNC, que inclou l’encèfal i la medul·la espinal.  Així, es forma un eix anomenat eix intestí-cervell. 

EIX INTESTÍ-CERVELL

La comunicació d’aquest eix es dóna per tres vies diferents:
  • Nervi vague
  • Circulació sistèmica: per l’alliberació d’hormones, metabòlits i neurotransmissors
  • Sistema immune: per acció de citocines

An external file that holds a picture, illustration, etc.
Object name is nihms686514f1.jpg
Sampson, T. R., & Mazmanian, S. K. (2015). Control of brain development, function, and behavior by the microbiome. Cell host & microbe17(5), 565–576. https://doi.org/10.1016/j.chom.2015.04.011

1. NERVI VAGUE

Primer de tot, què és un nervi? Un nervi és un conjunt d’axons de neurones. Les neurones són cèl·lules del teixit nerviós que s’encarreguen de transmetre senyals nerviosos.

El senyal nerviós comença a les dendrites i al cos cel·lular de la neurona i es propaga cap a l’axó fins a l’extrem d’aquest, on el senyal s’allibera i l’estímul es transmet a una altra neurona, o a un òrgan efector. Aquesta comunicació entre neurones l’anomenem sinapsis. A la següent imatge s’il·lustren les parts de la neurona i el procés de sinapsis. 

Les neurones del nervi vague el que faran serà assegurar el funcionament del tracte digestiu, regulant la contracció dels músculs de l’estómac i dels intestins pel processament dels aliments. Però com aconsegueix el nervi vague comunicar intestí amb el cervell? Doncs perquè, tal i com veiem a la següent imatge, el nervi vague surt de l'encèfal (al cervell) i acaba innervant l'intestí, de manera que s'aconsegueix tenir comunicació entre el cervell i l’intestí. 

2. CIRCULACIÓ SISTÈMICA

Cal tenir en compte també la importància del paper de la microbiota intestinal en la regulació hormonal i metabòlica, que influenciaran sobre les respostes del nostre organisme, des del comportament, metabolisme i resposta immunitària.

Neurotransmissors


Els neurotransmissors són molècules que transmeten, amplifiquen i modulen senyals elèctrics entre neurones i altres tipus de cèl·lules. Alguns neurotransmissors i les seves característiques són:
  • Serotonina o 5-hidroxitriptamina (5-HT). Se sintetitza a partir del triptòfan, un aminoàcid que ha de ser adquirit per la dieta. La serotonina juga un paper important en l'estat anímic, la digestió, control de temperatura corporal, influencia en el desig sexual o en la regulació del cicle son-vigília. Uns bons nivells de serotonina ajuden a combatre l'estrès i l'ansietat, mentre que uns nivells baixos s'associen a depressions.
  • Dopamina. Està implicada en conductes addictives, el plaer, coordinació del moviment, la memòria, processos cognitius associats a l'aprenentatge i la presa de decisions.
  • Àcid γ-aminobutíric (GABA). Se sintetitza a partir del processament del glutamat, un aminoàcid. És un missatger inhibidor i es troba implicat en el control motor, la visió i la regulació de l'ansietat.


S'ha vist que la microbiota intestinal pot produir i respondre a aquests neurotransmissors.

  • Per exemple, el 90% de la serotonina és sintetitzada per la microbiota intestinal, concretament per espècies d'StreptococcusEscherichia i Enterococcus. Segons quines espècies trobem a la nostra microbiota tindrem nivells de serotonina més alts o més baixos que efectaran al nostre estat anímic.
  • Pel que fa la dopamina, aquesta és produïda per bacteris que també trobem a la microbiota intestinal. En malalts de Parkinson, malaltia causada pels baixos nivells de dopamina, s'ha observat una desregulació de la microbiota intestinal, que podria provocar la disminució d'aquest neurotransmissor.
  • L'àcid γ-aminobutíric o GABA, pot ser sintetitzar pels bacteris de la microbiota intestinal si tenen l'enzim glutamat descarboxilasa, que és una proteïna encarregada de transformar el glutamat en GABA. En ratolins s'ha vist com amb l'administració de Lactobacillus rhamnosus, els quals produïen GABA, s'aconseguia disminuir l'ansietat i depressió.

Metabòlits

La microbiota intestinal també participa en el metabolisme d'àcids grassos de cadena curta (SCFA, Short Chain Fatty Acids), que seran el resultat de la fermentació d'hidrats de carboni. Els àcids grassos de cadena curta són: propionat, butirat i acetat. Aquests, tenen efectes al cervell i a la mateixa microbiota.

Els SCFAs regulen els nivells de GABA al cervell i s'encarreguen de mantenir la barrera hematoencefàlica (BHE) que és un sistema que separa la sang sistèmica circulant del cervell i serveix per mantenir l'equilibri i estabilitat internes del cervell.
A més a més els SCFAs, creen un ambient de pH àcid a l'intestí de manera que afavoreixen bacteris que fermenten els hidrats de carboni (LactobacillusBifidusPrevotella) i desfavoreixen els bacteris proteolítics, que degraden proteïnes (Bacteroides). Així doncs aquests àcids grassos de cadena curta asseguren la correcta composició de la microbiota intestinal i que l'intestí es mantingui desinflamat.
A la següent imatge veiem com en una dieta rica en proteïna d'origen vegetal es potencien els SCFA i es disminueix la inflamació, mentre que amb una dieta tica en proteïna d'origen animal, els SCFAs es veuen reduïts, ja que la composició de la microbiota intestinal serà diferent. 


An external file that holds a picture, illustration, etc.
Object name is 12967_2017_1175_Fig2_HTML.jpg
Singh, R. K., Chang, H. W., Yan, D., Lee, K. M., Ucmak, D., Wong, K., Abrouk, M., Farahnik, B., Nakamura, M., Zhu, T. H., Bhutani, T., & Liao, W. (2017). Influence of diet on the gut microbiome and implications for human health. Journal of translational medicine15(1), 73. https://doi.org/10.1186/s12967-017-1175-y
A més a més, el propionat ajuda a regular el colesterol i la pressió arterial, i l'acetat dóna el 10% de l'energia corporal.


3. SISTEMA IMMUNITARI


El sistema immunitari utilitza les citocines com a molècules senyalitzadores en la comunicació entre cèl·lules. Podríem classificar-les en dos grans grups: les proinflamatòries, que provoquen inflamació, i les antiinflamatòries, que disminueixen la inflamació.

Les citocines podran actuar sobre receptors de diferents nervis, provocant alteracions dels senals des del tub digestiu fins al sistema nerviós central. La microbitoa intestinal és capaç de facilitar l'alliberació de citocines, de manera que en cas de disbiosi, es pot donar una resposta inflamatòria que acabarà arribant al cervell i afectant a tot l'organisme.


Pel lumen intestinal (part interior de l'intestí) a part dels aliments també hi arribaran patògens que l'organisme haurà d'eliminar. La microbiota intestinal serà la primera a trobar-se els patògens, i actuarà de barrera contra aquests, privant-los l'entrada cap al nostre organisme, i competint contra els patògens pels nutrients necessaris per sobreviure. La microbiota intestinal també produirà metabòlits contra aquests patògens, com pèptids antibacterians.


A més a més, la microbiota intestinal estimularà la producció de moc i de molècules de defensa com les immunoglobulines que són els anomenats anticossos o defenses. Les immunoglobulines de les mucoses són del subtipus A: IgA.


Si microbiota es troba en desequilibri, el sistema immunitari també es trobarà afectat, de manera que podrem serà més difícil que es creï una resposta immune eficient contra el patogen, cosa que pot provocar conseqüències greus a la nostra salut.

En el següent capítol veurem com a través de l'alimentació podem modificar la composició de la nostra microbiota de manera que s'asseguri una comunicació saludable entre intestí i cervell. 

Cuideu la vostra microbiota!

Núria cAMP

REFERÈNCIES

Singh, R. K., Chang, H. W., Yan, D., Lee, K. M., Ucmak, D., Wong, K., Abrouk, M., Farahnik, B., Nakamura, M., Zhu, T. H., Bhutani, T., & Liao, W. (2017). Influence of diet on the gut microbiome and implications for human health. Journal of translational medicine15(1), 73. https://doi.org/10.1186/s12967-017-1175-y


Bravo, J. A., Forsythe, P., Chew, M. V., Escaravage, E., Savignac, H. M., Dinan, T. G., Bienenstock, J., & Cryan, J. F. (2011). Ingestion of Lactobacillus strain regulates emotional behavior and central GABA receptor expression in a mouse via the vagus nerve. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America108(38), 16050–16055. https://doi.org/10.1073/pnas.1102999108





Cap comentari:

Publica un comentari a l'entrada