Influencia de los Probióticos en el Neurodesarrollo y en las Enfermedades del Sistema Nervioso Central

• AUTOR : Cerdó T, Ruíz A, Suárez A, Campoy C
• TITULO ORIGINAL : Probiotic, Prebiotic, and Brain Development
• CITA : Nutrients 9(11):1-19, Nov 2017
• MICRO : Se han encontrado efectos favorables de la administración de probióticos en diversas enfermedades. La presente revisión evaluó y resumió la información acerca de sus posibles efectos sobre el neurodesarrollo y sobre los trastornos del sistema nervioso central.

Introducción y objetivos

Los microorganismos que habitan en el tracto gastrointestinal humano han sido implicados en la aparición y el funcionamiento de diversos procesos fisiológicos, como la digestión, la inmunidad y el mantenimiento de la homeostasis, pero también se ha descubierto que ejercen sus efectos sobre múltiples enfermedades, las cuales abarcan desde la inflamación hasta la obesidad. Asimismo, abundantes investigaciones han demostrado que la microbiota intestinal (MI) cumple un papel importante en el desarrollo y el funcionamiento del sistema nervioso central (SNC) mediante diversas vías metabólicas, neuroendocrinas e inmunológicas.

La comunicación entre el cerebro y la MI se produce de manera bidireccional. Este intercambio conforma el eje microbiota-intestino-cerebro (MIC).

La terapia de suplementación nutricional con probióticos y prebióticos específicos podría alterar la excitabilidad del sistema nervioso entérico (SNE) y, por medio del eje MIC, generar múltiples efectos beneficiosos en la salud del hospedador.

El objetivo de la presente revisión fue explorar y resumir el conocimiento actual acerca del establecimiento de la MI durante el neurodesarrollo, de la comunicación a través del eje MIC y de los posibles efectos beneficiosos de los probióticos y prebióticos sobre los procesos del neurodesarrollo y sobre ciertos trastornos neurológicos específicos.

Establecimiento de la MI durante ventanas tempranas del neurodesarrollo

La MI establece una cohabitación beneficiosa con el huésped, que será primordial para la salud. Su formación ocurre a partir del nacimiento, momento en el cual se produce una rápida colonización y expansión bacteriana, y se extiende durante los primeros 3 años de vida principal, tiempo en que esta MI se va modificando en su composición, diversificando y madurando.

Este proceso coincide en tiempo con la intensa sinaptogénesis y poda que ocurre en la corteza cerebral durante la edad temprana y que se extiende hasta finalizar la adolescencia. El neurodesarrollo posnatal y el establecimiento de la MI ocurren simultáneamente, por lo que se sugiere una regulación de la maduración de modo bidireccional. Se considera que perturbaciones en la colonización y la maduración de la MI por diversos factores ambientales podrían influir en el desarrollo cerebral.

Los factores ambientales que influyen en la MI de los niños son: la transferencia bacteriana madre-hijo, la vía de nacimiento y el tipo de lactancia.

Anteriormente se consideraba que el ambiente uterino donde se desarrollaba el feto era estéril y que la colonización microbiana comenzaba en el niño durante el parto y luego del nacimiento. Actualmente, esta creencia se ha modificado debido a que se ha encontrado evidencia de que existen microorganismos en bajas concentraciones en la placenta y en otros tejidos que envuelven al feto, aunque el origen de dicha microbiota es aún desconocido. Ciertas investigaciones han detectado poblaciones bacterianas en niveles bajos en el meconio de los recién nacidos, lo que sugiere que la colonización intestinal ocurre principalmente luego del nacimiento.

La transferencia de las bacterias comensales en el útero ha demostrado afectar el desarrollo del sistema inmunitario del niño. Se ha observado que la intervención prenatal con probióticos modula la expresión de genes en la placenta y en el tracto gastrointestinal fetal y reduce las dermatitis atópicas. Por lo tanto, tratamientos en la madre con probióticos orales prenatales y posnatales podrían representar métodos eficaces de intervención para prevenir afecciones como las alergias, las enfermedades atópicas y los trastornos del neurodesarrollo.

El modo de nacimiento influye en la transferencia de microbios al niño. Quienes nacen por parto natural adquieren los microbios vaginales durante este; en cambio, los nacidos por cesárea los obtienen del medioambiente. Estos últimos niños poseen mayor riesgo de manifestar enfermedades como asma, obesidad y alergias en la adultez.

El tipo de lactancia influye considerablemente en la composición de la microbiota y en el neurodesarrollo. La lactancia materna, especialmente cuando es exclusiva, provee al niño de todos los nutrientes que necesita para un desarrollo saludable y confiere efectos beneficiosos sobre el neurodesarrollo. La leche humana no es estéril, sino que durante la lactancia se transfieren las bacterias de la piel y de la glándula mamaria al bebé. Estos niños presentan una MI más uniforme, especialmente compuesta por Bifidobacterium y Lactobacillus, bacterias colonizadoras tempranas que benefician al hospedero provocando una aceleración en la maduración de la respuesta inmune, limita la inflamación excesiva y mejora la permeabilidad intestinal. Experimentos en ratones han demostrado que Bacteroides infants normaliza las concentraciones de triptófano y citoquinas proinflamatorias implicadas en la depresión; además, los oligosacáridos presentes en la leche materna pueden actuar como prebióticos y estimular el crecimiento de grupos bacterianos específicos con efectos saludables. Por el contrario, los lactantes alimentados con fórmula láctea poseen una composición bacteriana más diversa, con mayor proporción de Bacteroides, Clostridium, Streptococcus, Enterobacteria y Veillonella spp.

Se necesitan nuevas investigaciones para clarificar si dichas diferencias en la adquisición bacteriana durante la vida temprana se traducen en diferencias en el neurodesarrollo de los niños.

Eje MIC

El eje MIC incluye el SNC, el sistema endocrino-inmune, el eje hipotálamo-hipófiso-adrenal, el sistema nervioso autónomo, el SNE y la MI.

El cerebro y el intestino influyen uno sobre otro recíprocamente con una comunicación constante bidireccional, de modo que el cerebro actúa sobre las modalidades secretoras, motoras y sensoriales del tracto gastrointestinal y, a la inversa, las señales intestinales afectan el funcionamiento cerebral.

Se han publicado recientemente informes que determinan la importancia de la composición de la MI en el desarrollo y el funcionamiento del SNC de los seres humanos, así como su efecto sobre afecciones neurológicas como los trastornos del espectro autista (TEA), los trastornos de ansiedad y las conductas depresivas.

Distintas especies microbianas intestinales afectan la fisiología del huésped y producen diversas neuromoléculas involucradas en la regulación del estado de ánimo, como el ácido gamma aminobutírico (GABA), el triptófano, la serotonina y la dopamina.

En modelos murinos de TEA se observó que la dieta materna elevada en grasas redujo el número de neuronas inmunorreactivas de oxitocina en el hipotálamo e indujo disbiosis, la cual fue restaurada por una cepa comensal de Lactobacillus reuteri. Por otro lado, ratas alimentadas con probióticos mostraron disminución de las conductas de ansiedad inducidas por estrés.

La MI ejerce sus efectos sobre el sistema inmunitario, que también es una ruta de comunicación con el SNC por medio de sus citoquinas y quimioquinas. Asimismo, las bacterias intestinales influyen en la regulación de la barrera hematoencefálica (BHE), con un papel clave en su permeabilidad. Un estudio mostró que el trasplante de la MI en ratas libres de gérmenes patógenos normalizaba la permeabilidad de la BHE y aumentaba la expresión de proteínas de la unión estrecha; además, la microbiota materna influía en la integridad de la BHE de su descendencia.

Probióticos

Los probióticos son microorganismos vivos que, cuando se administran en cantidades adecuadas, confieren un beneficio a la salud del hospedero.

Diversos estudios han demostrado su papel en la lucha contra las enfermedades humanas, como el hígado graso no alcohólico, las alergias y el asma. Su utilización durante el embarazo y la lactancia proveen protección del niño contra las enfermedades atópicas. Además, normalizan la composición microbiana intestinal y el metabolismo, mejoran la barrera intestinal, reducen la duración de las terapias antibióticas y la gravedad de los síntomas en dolencias como la diabetes, el síndrome metabólico o las enfermedades inmunomediadas, la enfermedad inflamatoria intestinal y la celiaquía.

Se denominan psicobióticos a aquellos probióticos que pueden afectar las funciones cognitivas y que producen un efecto beneficioso en los pacientes con enfermedades psiquiátricas.

Diversos estudios han informado que los psicobióticos disminuyen la gravedad de los síntomas y los puntajes globales en las escalas de depresión y ansiedad, mejoran el estado de ánimo, disminuyen los niveles de estrés y ansiedad y reducen la intensidad del dolor en niños con dolor abdominal funcional o síndrome de intestino irritable (SII). En mujeres sanas se observaron modificaciones en la actividad de las regiones cerebrales que controlan el procesamiento central de las emociones y sensaciones mediante resonancia magnética funcional. Sin embargo, un estudio notó mejoría en el SII, pero no en la dispepsia funcional. Otras investigaciones informaron mejoría en los puntajes de ansiedad, pero no en los síntomas de depresión, y aumento de la función cognitiva en ancianos, pero sin efectos sobre el estrés o los síntomas de depresión geriátrica. No se ha encontrado beneficio para pacientes con esquizofrenia o trastorno bipolar. Otros estudios percibieron alivio en los pacientes con trastornos del espectro autista (TEA), con disminución de la gravedad de los síntomas y mejoría de su habilidad para seguir indicaciones; sin embargo, sus efectos en niños deben ser evaluados con ensayos clínicos controlados rigurosos.

A pesar de que la mayoría de los estudios encuentran resultados positivos con el tratamiento probiótico en estos trastornos neurológicos, se necesitan más para identificar las cepas beneficiosas, dado que los resultados favorables con una cepa no pueden generalizarse a otras, así como para definir los riesgos de este tipo de terapéutica.

Prebióticos

Se denomina así a un sustrato que es utilizado selectivamente por microorganismos del huésped y que confiere un beneficio para la salud. Los sustratos reconocidos son ciertos oligosacáridos no digeribles (NDO, por su sigla en inglés), la fibra soluble fermentable y los oligosacáridos de la leche materna (HMO, por su sigla en inglés).

El enriquecimiento de una dieta con NDO mejora el ecosistema microbiano intestinal, la población bacteriana, los perfiles bioquímicos y los efectos fisiológicos. La fibra soluble genera saciedad.

Pocos estudios examinaron el efecto de los prebióticos en las alteraciones del SNC. En un trabajo realizado en niños de 7 a 12 años con sobrepeso u obesidad, los prebióticos favorecieron la reducción del consumo energético en los niños mayores, pero no en los más pequeños. Otras investigaciones observaron que los prebióticos reducirían los niveles de ansiedad y depresión. No se encontraron efectos en el neurodesarrollo al utilizarlos en el período neonatal ni en niños pretérmino.

Se requieren más estudios para determinar si los prebióticos son favorables en los trastornos del neurodesarrollo en niños y para comprender su mecanismo de acción por medio de la modificación de la microbiota. Además, debe establecerse la eficacia, la seguridad y la dosis de cada producto en estudios con un seguimiento a largo plazo.

Simbióticos

Los simbióticos son productos que combinan prebióticos y probióticos, en los cuales el componente prebiótico favorece selectivamente a la cepa probiótica y genera así un beneficio.

Diversos estudios han demostrado un efecto sinérgico de los simbióticos en enfermedades como la obesidad, la diabetes, el hígado graso no alcohólico, la encefalopatía hepática y la enterocolitis necrotizante en niños de muy bajo peso.

Pocas investigaciones han evaluado sus potenciales beneficios sobre el neurodesarrollo. Una de ellas observó mejoría de la función cognitiva con simbióticos utilizados en pacientes con encefalopatía hepática mínima. Otro estudio evaluó su efecto al administrarlos a niños de un año, sin mejorías neurológicas estadísticamente significativas.

Son necesarias futuras investigaciones para determinar el efecto de los simbióticos sobre el neurodesarrollo y las enfermedades neurológicas.

Discusión

Numerosos estudios han explorado la influencia de los probióticos y los prebióticos en la fisiología del hospedero, en la composición de la MI y en la prevención y el tratamiento de diversas enfermedades; entre estos tópicos, se han analizado sus repercusiones sobre el neurodesarrollo y sobre las afecciones del SNC. Sin embargo, sus efectos no están aún del todo investigados y se observan numerosas incongruencias entre las distintas investigaciones.

Las diferencias en las dosis, las cepas, los prebióticos, las valoraciones de la MI, la duración de la intervención, la estandarización de mediciones neurológicas, la variedad y la complejidad de los síntomas neurológicos, los diseños de estudio y el tamaño muestral hacen difícil confirmar la evidencia acerca de su eficacia.

Conclusiones

La presente revisión resumió la información acumulada acerca de la modulación de la composición microbiana, de la comunicación a través del eje MIC y de la utilización de probióticos y prebióticos como una estrategia potencial para beneficiar el desarrollo del SNC y aliviar los trastornos neurológicos.

Son necesarios estudios con buena calidad científica para confirmar los hallazgos, conocer los mecanismos moleculares de la modulación bacteriana intestinal sobre el neurodesarrollo y los trastornos neurológicos y, finalmente, para designar terapias probióticas y prebióticas eficaces.

Ref : NUTRI.

Especialidad: Bibliografía - Nutrición