Gut-Brain Axis

Brain, meet gut – Peter Andrey Smith.

Never apologize for trusting your intuition: your brain can play tricks, your heart can blind, but your gut is always right – Rachel Wolchin

No m’agrada la traducció del concepte que us vull explicar, per això el títol del post està en anglès. Abans d’explicar-vos què és, només dir-vos que crec que aquesta entrada és un bon complement del que la Marta ens va explicar la setmana passada: la importància que té el què mengem o l’exercici que realitzem en el possible desenvolupament de malalties neurològiques (on posarem més èmfasi perquè és la nostra especialitat), però també altres tipus de patologies.

Per començar, podeu mirar aquest vídeo d’un canal de YouTube anomenat AsapSCIENCE, que es dedica a fer difusió científica. Aquest en concret parla de què és la microbiota intestinal. Ens anirà bé per centrar-nos i em serveix d’introducció.

Què és doncs el gut-brain axis (GBA)?

Es podria definir com un sistema de comunicació complex, entre el cervell i l’intestí, que assegura el manteniment de l’homeòstasi gastro-intestinal, però que també uneix els centres emocionals i cognitius del cervell amb les funcions i els mecanismes intestinals, com per exemple, l’activació de la immunitat, la graduació de la permeabilitat intestinal, la creació dels reflexes del sistema nerviós entèric (el de l’intestí) o la connexió entre aquest i el sistema endocrí.

gut-brain axis

Aquesta connexió és bidireccional, implica mediadors neuro-immuno-endocrins i inclou el sistema nerviós central (SNC), el sistema nerviós autònom (SNA), el sistema nerviós entèric (SNE) i l’eix hipotalàmic-pituïtari-adrenal (HPA) (part del sistema límbic del cervell, implicat principalment en la memòria i la gestió de les emocions) .

Els SNC, SNA i SNE serien els encarregats de l’enviament i la recepció dels senyals sobre la llum i l’estat de les parets intestinals a través dels pathways (altra vegada prefereixo la paraula anglesa, però serien circuits) entèric, espinal i vagal. L’eix HPA coordinaria les respostes adaptatives a qualsevol tipus d’estrès.gut-brain axis 2

Aquesta resposta a l’estrès es pot activar per un agent estressor de l’ambient o per un nivell elevat de citoquines en sang (conseqüència, per exemple, del consum de determinats aliments de forma habitual com ens comentava la Marta al post anterior). Si la resposta s’activa, es secreta, en primer lloc, factor alliberador de la corticotropina (des de l’hipotàlam), que estimula la secreció d’acetilcolina (ACH; neurotransmissor encarregat principalment de la contracció muscular) i aquesta, alhora, del cortisol, la principal hormona responsable de l’estrès, que afecta als diferents òrgans, entre ells, al cervell o a l’intestí. Això explica com el cervell influeix sobre l’activitat intestinal via sistema nerviós i hormonal. Però i a l’inrevés?

Què hi pinta la microbiota intestinal en tot això?

Es pot entendre fàcilment que interactui directament amb les cèl·lules intestinals i el SNE, però s’està veient que la connexió amb el SNC també és directa, a través de pathways metabòlics i neuroendocrins, així com també a través del nervi vague (actualment hi ha molta investigació al respecte; ho comentaré en futurs articles). Aquesta connexió tot just està començant a descobrir-se però, fins ara, s’han trobat relacions amb el desenvolupament de l’autisme o de malalties inflamatòries intestinals (MII). Semblaria ser que, en ambdós casos, hi hauria una disbiosi intestinal, és a dir, un desequilibri de la flora intestinal, alterant els circuits abans mencionats i influïnt en els canvis de comportament (en el cas de l’autisme) o generant canvis en la motilitat i la secreció intestinal, causant hipersensibilitat visceral i alteracions de les cèl·lules immunitàries i entero-endocrines (en el cas de les MII).

esquema SN sa vs estressat

Via investigació amb animals lliures de gèrmens (germ-free animals), espècimens creats especialment als laboratoris, s’ha pogut comprovar que la colonització bacteriana de l’intestí és fonamental per al desenvolupament i la maduració, tant del SNC com del SNE. Una absència de colonització implica una expressió alterada dels neurotransmissors a nivell dels dos sistemes, així com alteracions de les funcions motrius i sensitives viscerals.

Aquesta línea d’investigació també ha permès intuir que la microflora intestinal jugaria un paper clau en la plasticitat neuronal. De fet, s’ha comprovat que el desenvolupament del SNC i el de la microbiota van en paral·lel, i els 2 passen per períodes crítics on són més sensibles a patir danys. Es poden veure alterats per múltiples factors, especialment durant la infància i l’adolescència, facilitant així el desenvolupament de malalties psiquiàtriques o neurodegeneratives. A les imatges que us poso a continuació, podeu veure com evoluciona el microbioma al llarg de la vida i la quantitat de factors que influeixen en el desenvolupament del microbioma del nen petit, per exemple:

evolució microbioma al llarg de la vida.png

què influència el microbioma del nen

Amb totes aquestes línies d’investigació obertes veiem que l’alimentació, l’ús i/o abús d’antibiòtics o l’ús de prebiòtics i probiòtics (en un altre article en parlarem amb detall, perquè també se n’estàn fent molts estudis) podrien influenciar positiva o negativament en el desenvolupament i/o tractament de patologies neurològiques, psiquiàtriques o de les que tenen un component autoimmunitari. Tantmateix, la composició de la nostra microflora intestinal pot influir en processos com la memòria o l’aprenentatge.

La principal limitació de moment és, però, que totes aquestes relacions s’han establert de forma molt incipient, no s’acaba de saber ben bé si són causa o conseqüència i, per tant, s’ha d’anar molt amb en compte amb fer afirmacions taxatives. Si voleu informació complementària al respecte us recomano l’article del Peter Smith publicat a Nature aquest passat mes d’octubre (el teniu referenciat al final).

Per una altra banda, recentment, s’ha descobert que el sistema nerviós disposa d’un sistema limfàtic com a tal, format per una mena de vasos limfàtics situats a les meninges, és a dir, les 3 membranes (duramare, aracnoides i piamare) que envolten el crani i el canal vertebral, unint així l’encèfal i la medul·la espinal. Fins ara, mai s’havia pogut demostrar que aquest sistema de vasos existís com a tal, havia passat inadvertit. Amb aquest nou descobriment, s’obre la porta a entendre millor el desenvolupament de malalties com l’Alzheimer (on hi ha una acumulació anómala de proteïna beta amiloide a nivell del cervell que podria ser conseqüència d’un mal funcionament d’aquests vasos) o l’escleròsi múltiple (amb un component autoimmunitari important, que podria implicar també una desregulació d’aquest sistema, afectant a les defenses).

A més, els bacteris intestinals semblen jugar també un paper fonamental en el desenvolupament i el manteniment de la barrera hemato-encefàlica, és a dir, la capa de cèl·lules i vasos sanguinis que envolta el cervell. Aquesta barrera és l’encarregada de controlar el pas i l’intercanvi de nutrients i molècules entre el torrent sanguini i el parènquima cerebral (teixit nerviós del cervell, format per cèl·lules glials i neurones), així com de protegir l’encèfal de substàncies nocives com les toxines. Per tant, si la nostra microbiota intestinal no està bé, l’estat de la barrera hemato-encefàlica es pot veure compromès, fent-se més permeable a cèl·lules danyines i augmentant, en conseqüència, la possibilitat de desenvolupar malalties que afectin el nostre sistema nerviós. El fet positiu en tot això és que l’afectació de la barrera és reversible, és a dir, reintroduïnt de nou els bacteris beneficiosos, restablirem la seva integritat.

Queda clar doncs, com n’és d’important el fet de cuidar el que mengem, com també el realitzar exercici de forma rutinària. D’aquesta manera assegurem la biodiversitat de la microflora intestinal i, fins i tot, podem fer que augmenti.

En resum, l’intestí i el cervell queden connectats via sistema nerviós, via sistema endocrí, via sistema limfàtic i via barrera hemato-encefàlica. El cervell com a tal i el nostre 2n cervell, l’intestí, amb una àmplia xarxa neuronal, responsable de la creació del 80% de les defenses del nostre cos i amb una població de microbis que recentment s’ha demostrat que, com les neurones, es comuniquen via impulsos elèctrics. 2 cervells en 1 o 1 d’encara més gran del que mai havíem imaginat?

>Us recomano el web de l’Observatori de la Microbiota Intestinal de la Societat Europea de Neurogastroenterologia i Motilitat, ple de recursos i lectures interessants. Jo en trec força informació. També 2 entrevistes, una al Dr.Francisco Guarner, director de la Unitat del Sistema Digestiu de l’Hospital Vall d’Hebrón i una a la Dra. Elaine Hsiao, del Caltech de California, a més d’una xarrada impartida per aquesta mateixa doctora (curteta, 6 minuts). Espero que us agradin i que disfruteu el post tant com jo ho he fet escrivint-lo!

Fonts i enllaços consultats:

Carabotti M, Scirocco A, Maselli MA, Severi C. The gut-brain axis: interactions between enteric microbiota, central and enteric nervous systems. Ann Gastroenterol. 2015 Apr-Jun; 28(2): 203–209.

Mayer EA, Knight R, Mazmanian SK, Cryan JF, Tillisch K. Gut Microbes and the Brain: Paradigm Shift in Neuroscience. JNeurosci. 2014 Nov; 34(46): 15490-15496.

Gareau MG. Microbiota-gut-brain axis and cognitive function. Adv Exp Med Biol. 2014;817:357-71.

Borre YE, O’Keeffe GW, Clarke G, Stanton C, Dinan TG, Cryan JF. Microbiota and neurodevelopmental windows: implications for brain disorders. Trends Mol Med. 2014 Sep;20(9):509-18.

Smith PA. The tantalizing links between gut microbes and the brain. Nature. 2015 Oct. 526: 312–314.

http://www.neuroscientistnews.com/research-news/missing-link-found-between-brain-immune-system-major-disease-implications

http://www.gutmicrobiotawatch.org/es/2015/03/04/como-la-microbiota-podria-tener-un-papel-central-en-la-proteccion-del-cerebro/

http://www.brainfacts.org/brain-basics/neuroanatomy/articles/2014/blood-brain-barrier/

http://www.gutmicrobiotawatch.org/es/2014/07/22/el-ejercicio-y-los-habitos-dieteticos-asociados-al-mismo-podrian-aumentar-la-diversidad-de-la-microbiota-intestinal/

http://elpais.com/elpais/2015/10/21/ciencia/1445443099_374468.html?id_externo_rsoc=FB_CM

-Anna-

9 thoughts on “Gut-Brain Axis

  1. Be noietes, us animo a seguir per aquest camí, ja que de moment crec que ho heu enfocat molt bé.
    Tots els principis són durs, però s’ha de ser perseverant per assolir el que es vol.
    Voler és poder.

    Liked by 1 person

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out /  Canvia )

Google photo

Esteu comentant fent servir el compte Google. Log Out /  Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out /  Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out /  Canvia )

S'està connectant a %s