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Complutense de Madrid

Así es como un microbio intestinal puede comunicarse con el cerebro y activar las neuronas

Los científicos observaron que la bacteria se adhiere a la superficie de las neuronas sin invadirlas

Un equipo de investigadores de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) y la Universidad de Turín (Italia) ha descubierto que ciertas bacterias intestinales pueden modificar directamente la actividad de las neuronas con solo tocarlas, un avance pionero en el estudio de la relación entre la microbiota y el cerebro.

El estudio, publicado en la revista Scientific Reports (Nature Portfolio), consistió en desarrollar un modelo experimental que permite observar en tiempo real las interacciones entre neuronas de la corteza cerebral de ratas y la bacteria Lactiplantibacillus plantarum, presente en alimentos fermentados y reconocida por su potencial probiótico.

«Sabíamos que la microbiota puede influir en el cerebro, pero siempre a través de rutas indirectas, como el sistema inmune o la circulación sanguínea. Lo realmente novedoso de este estudio es que demuestra que una bacteria viva puede modificar directamente la actividad de una neurona con solo tocarla», explicó Celia Herrera-Rincón, investigadora Ramón y Cajal en la Facultad de Ciencias Biológicas de la UCM y autora del artículo.

Otro hallazgo clave fue comprobar que la neurona no sólo «responde» a la presencia bacteriana, sino que la «discrimina activamente», activando programas moleculares y eléctricos específicos. Esto supone un verdadero cambio de paradigma en la forma de entender la comunicación entre microorganismos y sistema nervioso.

Bacterias

Los científicos observaron que la bacteria se adhiere a la superficie de las neuronas sin invadirlas, que estas presentaban cambios en proteínas relacionadas con la neuroplasticidad y que el perfil transcriptómico revelaba alteraciones significativas en genes implicados en la plasticidad sináptica, la inflamación e incluso en enfermedades como la demencia o la depresión.

«Nuestros resultados proporcionan una prueba de concepto de respuestas neuronales específicas inducidas por el contacto bacteriano, ofreciendo recursos clave y datos transcriptómicos para avanzar en el estudio de la modulación neuronal impulsada por bacterias dentro del eje intestino-cerebro», señalaron los investigadores.

Terapias neuroactivas

Este descubrimiento abre nuevas vías para comprender cómo el microbioma intestinal puede influir en el sistema nervioso central más allá de los mecanismos clásicos, y también plantea la posibilidad de desarrollar futuras terapias neuroactivas basadas en bacterias vivas o inactivadas.

«Es fascinante pensar que neuronas y bacterias, a pesar de pertenecer a reinos biológicos distintos, podrían compartir un lenguaje bioeléctrico común basado en canales iónicos y potenciales de membrana», añadió Juan Lombardo-Hernández, primer autor del artículo e investigador predoctoral FPU.

Los científicos subrayaron que la señalización bioeléctrica ofrece ventajas únicas, como la capacidad de ser modulada mediante estímulos externos sin necesidad de manipulación genética o bioquímica.