Eje intestino-cerebro Incluye: SNC, los sistemas neuroendocrino y neuroinmunitario, el SNA, el SNE y la microbiota intestinal. Comunicación bidireccional entre el SNC y el tracto gastrointestinal,a través del SNA, el eje hipotalámico pituitario-adrenal y que es vital para mantener la homeostasis. Involucrado en procesos fisiológicos que incluyen la saciedad, la ingesta de alimentos, la regulación del metabolismo de la glucosa y las grasas, la secreción y sensibilidad de la insulina, el metabolismo óseo y la esperanza de vida. Los factores estresantes emocionales o físicos pueden causar liberación de catecolaminas y noradrenalina en el tracto gastrointestinal durante el estrés, puede ser responsable de la desregulación del eje intestino-cerebro, al cambiar la motilidad gastrointestinal, moco y células epiteliales, lo que conduce a diferentes enfermedades del intestino. La microbiota ayuda y protege al huésped contra los virus indirectamente a través de la activación del inflamasoma, que es crucial para la defensa contra la influenza.

Microbiota gastrointestinal: Ecosistema complejo que consta de bacterias, arqueas, levaduras, planctomicetos y hongos filamentosos y virus, como el virus de Senegal. Formada por más de 1000 especies que pertenecen a unos pocos filos bacterianos y más de 7000 cepas. Importante en el mantenimiento de la homeostasis intestinal y la salud del huésped. Mediante la acción cooperativa de diferentes grupos microbianos funcionales, sintetiza aminoácidos y vitaminas esenciales. Fermentación de sacáridos: principal fuente de energía para las células epiteliales intestinales. La alteración puede causar varias enfermedades, por ejemplo, una mayor proporción del filo Firmicutes y el género Bacteroides está relacionada con la obesidad.

Metabolismo: Fuente de energía importante: metabolismo bacteriano de la fibra dietética en ácidos grasos de cadena corta (AGCC) → modular el equilibrio energético del huésped a través de Gpr41. La interacción entre los AGCC producidos por las bacterias intestinales y la Gpr41 aumenta los niveles circulantes de PYY, una hormona enteroendocrina que reduce la motilidad intestinal y, por tanto, aumenta la absorción de los AGCC. L-glutamina, L-glutamato, glucosa y sacarosa, tienen efectos fisiológicos como proteger la mucosa gástrica, mejorar el estado emocional y suministrar energía en el estado subconsciente. El estómago, el duodeno, y el intestino contienen receptores del gusto quimiosensibles. Receptor T1R → quimiorrecepción del sabor dulce y el umami Receptor T2R → quimiorrecepción del sabor amargo, se expresan ambos en el intestino. GPR120 (cavidad oral y tracto gastrointestinal) → interactúa con ácidos grasos → liberación de GLP-1 circulante. Ác. grasos libres + GPR40 → secreción de GLP-1 y CCK. GLP-1 y CCK evocan inmunorreactividad positiva para c-fos en varias regiones del cerebro. GLP-1 circulante actúa sobre las neuronas del núcleo del tracto solitario.

Incluye el SNC, los sistemas neuroendocrino y neuroinmunitario, los brazos simpático y parasimpático del SNA, SEN y la microbiota intestinal. El intestino libera péptidos que están afectando las vías hipotalámicas, y especialmente el núcleo arqueado involucrado en la regulación de la saciedad y el metabolismo. A través de esta red de comunicación bidireccional, las señales del cerebro pueden influir en las modalidades motoras, sensoriales y secretoras del TGI y, a la inversa, los mensajes viscerales del TGI pueden influir en la función cerebral. El nervio vago es la comunicación directa que se observa entre las bacterias y el cerebro. Microbiota: interactúa a través de la comunicación neurohumoral para influir en el desarrollo y el comportamiento del cerebro. Los supuestos mecanismos por los cuales los microbios acceden al cerebro e influyen en el comportamiento incluyen productos microbianos que obtienen acceso al cerebro, mediante la liberación de citocinas de las células inmunitarias de la mucosa, mediante la liberación de hormonas intestinales como la 5-HT de las células endocrinas, o mediante las vías neurales aferentes, incluido el nervio vago. El estrés y las emociones influyen en la composición microbiana del intestino a través de la liberación de hormonas del estrés o neurotransmisores simpáticos (GABA, precursores de 5-HT, etc.) y también estas catecolaminas alteran el crecimiento, motilidad y virulencia de bacterias patógenas y comensales.

Microbiota intestinal influye en la liberación de neurotransmisores cerebrales que actúan en el eje intestino-cerebro y modulan la ingesta de alimentos y el equilibrio energético de AGCC, PYY, triptófano, serotonina, ligandos endocannabinoides, colecistoquinina y grelina. Dosis bajas de PYY3-36 y GLP-1 pueden reducir aditivamente la ingesta de alimentos. La neurotransmisión serotoninérgica modula muchas funciones cerebrales, incluidas la emoción, la cognición, la función motora, el dolor y las funciones neuroendocrinas como la ingesta de alimentos, los ritmos circadianos y la actividad reproductiva. La 5-HT es una molécula de señalización importante en el eje cerebro-intestino y la 5-HT liberada por las células enterocromafines modula los reflejos peristálticos, secretores, vasodilatadores, vagales y nociceptivos . Los probióticos son capaces de producir y administrar sustancias neuroactivas como el ácido gamma-aminobutírico y la serotonina, que actúan sobre el eje cerebro-intestino. El BDNF podría ser el sustrato común a través del cual la alteración de la microbiota intestinal medie el efecto conductual.

Microbiota interviene en el desarrollo de enfermedades autoinmunes, las enfermedades inflamatorias del intestino, la artritis reumatoide y la esclerosis múltiple. El reconocimiento de la flora comensal por los receptores toll-like (TLR) es necesario para inducir un aumento de la proliferación de células epiteliales, acelerando así la reparación de la superficie epitelial después de una lesión e inhibiendo la inflamación La señalización de TLR es de vital importancia no solo para la protección contra infecciones patógenas, sino también para inducir respuestas tolerantes al comensalismo. La activación de la vía de señalización de TLR2 mejora la integridad del epitelio intestinal a través de la translocación de la proteína de unión estrecha ZO-1 TLR → presentes en las células del sistema inmunitario innato y reconocen moléculas características llamadas patrones moleculares asociados a patógenos → activación del sistema de señalización NF-κB → aumento de la producción de citocinas y la activación de las células T. El cambio de dieta está alterando la microbiota intestinal hacia la disbiosis y, por lo tanto, puede estar impulsando un aumento en la incidencia de enfermedades inflamatorias. La obesidad se considera un estado inflamatorio crónico de bajo grado y las citocinas inflamatorias secretadas por el tejido adiposo se asocia con la artritis reumatoide.

La vía neuroendocrina central es el eje HPA y la activación de este eje tiene lugar en respuesta a una variedad de factores estresantes físicos y psicológicos. El estrés afecta a nuestro cerebro y tracto gastrointestinal en ambos sentidos: De arriba a abajo, cuando nuestro SNC desencadena una respuesta a través de la vía HPA y el SNA → aumento de la secreción de cortisol, adrenalina y noradrenalina, y CRF también aumenta el comportamiento similar a la ansiedad, el dolor abdominal, las secreciones del colon, las contracciones musculares (motilidad) y el aumento de la permeabilidad dentro del revestimiento del intestino. De abajo hacia arriba, cuando bajo el estrés, la inflamación GI desencadena una intensa activación de las neuronas sensoriales del intestino, que culmina en una especie de hiperactividad sensorial. Estrés agudo → aumento de la permeabilidad paracelular colónica que implica a los mastocitos y la sobreproducción de IFN-γ con disminución de la expresión de ARNm de ZO-2 y ocludina. Estrés crónico → altera la barrera intestinal, haciéndola con fugas y aumentando los niveles circulantes de los componentes de la pared celular bacteriana inmunomoduladora, como el lipopolisacárido. El estrés puede ser un factor importante que conduce a la activación del sistema inmunológico, lo que da como resultado la exacerbación o inducción de la colitis aguda.

La microbiota sana normal influye en el desarrollo y la función del SNC, a través de cambios de comportamiento y moleculares. Se sabe que la síntesis de dopamina cerebral (DA) es inducida por enzimas productoras de DA, inhibidas por la estimulación de la microbiota intestinal a través del “eje microbiota-intestino-cerebro” (MGB). La microbiota intestinal puede afectar al cerebro a través del sistema nervioso autónomo. La ansiedad y la depresión son frecuentes en pacientes con trastornos gastrointestinales crónicos. El probiótico Bifidobacterium longum(Bl NCC3001) normaliza el comportamiento y la bioquímica del SNC en ratones con colitis leve, un efecto también mediado a través del nervio vago.

El floroglucinol es un fitoconstituyente polifenólico, catabolizado por la microbiota intestinal en acetato, butirato y CO 2., y también se sabe que posee actividades antibacterianas. La ecología de la microbiota intestinal y el eje del cerebro intestinal desempeñan un papel importante en la alteración de la sensibilidad central de casi todas las enfermedades inflamatorias. Los probióticos revierten las funciones cerebrales deterioradas y el rendimiento cognitivo. La manipulación dietética es una estrategia emergente para el tratamiento de la diabetes tipo 2. Un estudio reciente informó que la administración del probiótico Lactobacillus reuteri GMNL-263 (Lr-263) en ratas alimentadas con alto contenido de fructosa redujo significativamente la resistencia a la insulina, así como la formación de esteatosis hepática . Hypericum perforatum , una hierba muy conocida para los trastornos del SNC como la ansiedad y la depresión. la alteración de la microbiota intestinal por la administración oral de extracto de Hypericum perforatum puede ser en parte responsable de su eficacia en el estrés y los trastornos del comportamiento.

Ahora se ha establecido que existe una interacción simbiótica entre la microbiota intestinal y el bienestar mental y la integridad de ambos factores es esencial para mantener la homeostasis. Los probióticos han mostrado resultados prometedores en el manejo de la ansiedad y la depresión.

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA