Vínculo entre enfermedades neurodegenerativas y la alteración del sistema neuroentérico
Autora principal: Sofía Hernández Cuevas
Vol. XIX; nº 16; 654
Link between dementia and alteration of the neuroenteric system
Fecha de recepción: 29/07/2024
Fecha de aceptación: 22/08/2024
Incluido en Revista Electrónica de PortalesMedicos.com Volumen XIX. Número 16 Segunda quincena de Agosto de 2024 – Página inicial: Vol. XIX; nº 16; 654
Autores: Sofía Hernández Cuevas, Ronangel Vargas Rojas, Sofia Angelica Albertazzi Pinto
San José, Costa Rica
Resumen:
En la actualidad ha tenido un auge el papel que juega el microbioma intestinal no solamente como un componente del sistema entérico si no también el vínculo desde el punto de vista del eje cerebro-intestino tanto en la formación de la barrera hematoencefálica, neurogénesis y mielinización, así como en la aparición del autismo, depresión, trastornos ansiosos, sensibilidad al dolor, aprendizaje y memoria.
En este artículo se plantearán los estudios en donde se demuestra el nexo entre la aparición de diferentes enfermedades neurodegenerativas y la alteración del sistema neuroentérico asimismo se plasmarán conceptos integrales para un mejor entendimiento de la materia y por consiguiente dar un enfoque, tratamiento y prevención óptimos.
Se utilizo una revisión sistemática de artículos con una antigüedad menor a 10 años en donde se plasman experimentos con ratones en donde se plasman las hipótesis y se confirman las mismas por medio de múltiples ensayos. Asimismo, se incluyen varios estudios en humanos que aportan información vinculante entre el sistema neuroentérico y el Sistema Nervioso Central.
En síntesis, se tiene que el estudio de la influencia de la microbiota intestinal sobre el Sistema Nervioso Central por medio del vínculo del sistema neuroentérico, figura de manera innegable.
La revisión plasmada enfoca los resultados que respaldan la unión estrecha entre un sistema y otro lo que sirve como recordatorio de que somos como humanos una organización integral compuesto por múltiples sistemas que deben ser abordados en conjunto.
Palabras clave: neuroentérico, microbioma, neurodegenerativo, microbiota intestinal, esclerosis múltiple, Alzheimer, Parkinson
Abstract:
Currently, the role played by the intestinal microbiome has had a boom, not only as a component of the enteric system but also the link from the point of view of the brain-intestine axis in the formation of the blood-brain barrier, neurogenesis and myelination, as well as in the appearance of autism, depression, anxiety disorders, sensitivity to pain, learning and memory.
This article will present the studies that demonstrate the link between the appearance of different neurodegenerative diseases and the alteration of the neuroenteric system. There will be concepts presented for a better understanding of the subject and therefore to provide an optimal approach, treatment and prevention.
A systematic review of articles less than 10 years old was used, in which experiments with mice are recorded, in which hypotheses are established and confirmed through multiple tests. Also included are several studies in humans that provide information linking the neuroenteric system and the Central Nervous System.
In summary, the study of the influence of the intestinal microbiota on the Central Nervous System through the link to the neuroenteric system is undeniable.
The review focuses on the results that support the close connection between one system and another, which serves as a reminder that we, as humans, are an integral organization composed of multiple systems that must be addressed together.
Keywords: neuroenteric, microbiome, neurodegenerative, microbiota, multiple sclerosis, Alzheimer’s, Parkinson’s
Abreviaturas
Sistema Nervioso Central (SNC)
Sistema Gastrointestinal (SGI)
Sistema neuroentérico (SN)
Enfermedad de Alzheimer (EA)
Enfermedad de Parkinson (EP)
Esclerosis Múltiple (EM)
Los autores de este manuscrito declaran que:
Todos ellos han participado en su elaboración y no tienen conflictos de intereses
La investigación se ha realizado siguiendo las Pautas éticas internacionales para la investigación relacionada con la salud con seres humanos elaboradas por el Consejo de Organizaciones Internacionales de las Ciencias Médicas (CIOMS) en colaboración con la Organización Mundial de la Salud (OMS).
El manuscrito es original y no contiene plagio.
El manuscrito no ha sido publicado en ningún medio y no está en proceso de revisión en otra revista.
Han obtenido los permisos necesarios para las imágenes y gráficos utilizados.
Han preservado las identidades de los pacientes.
Introducción
En la actualidad ha tenido un auge el papel que juega el microbioma intestinal no solamente como un componente del sistema entérico si no también el vínculo desde el punto de vista del eje cerebro-intestino tanto en la formación de la barrera hematoencefálica, neurogénesis y mielinización así como en la aparición del autismo, depresión, trastornos ansiosos, sensibilidad al dolor, aprendizaje y memoria. (1)
En este artículo se plantearán los estudios en donde se demuestra el nexo entre la aparición de diferentes enfermedades neurodegenerativas y la alteración del sistema neuroenterico asimismo se plasmarán conceptos innovadores para un entendimiento más complejo de la materia y por consiguiente dar un enfoque, tratamiento y prevención óptimos.
Recientemente se han catalogado de manera más amplia los diferentes especímenes que coexisten en la microbiota intestinal, esto se ha logrado debido a que se empezaron a implementar ensayos independientes del cultivo clásico para detectar y clasificar microorganismos, evaluar sus genes codificantes y sus productos. Lo anterior arrojo que rara vez los mismo existen aislados, por el contrario, coexisten en comunidades microbianas complejas, interactivas entre reinos y de múltiples especies dentro de un hábitat. (1, 2)
Se conoce que en el humano el tracto gastrointestinal alberga un microbioma extenso contabilizando trillones de células microbiales. Es importante recalcar que más de mil millones de años de la coevolución mamífero-microbiana ha llevado a la interdependencia y como resultado, la microbiota intestinal juega un papel crítico en la maduración y educación continua de la respuesta inmune del huésped, brindar protección contra el crecimiento excesivo de patógenos, influir en la proliferación de células huésped y vascularización, regular las funciones endocrinas intestinales, la señalización neurológica y la densidad ósea, proporcionar una fuente de energía para la biogénesis (del 5 al 10 % de las necesidades energéticas diarias del huésped), biosintetizar vitaminas, neurotransmisores y muchos otros compuestos con objetivos aún desconocidos; metabolizar las sales biliares; reaccionar o modificar medicamentos específicos y eliminar toxinas exógenas. (2)
Considerando que el SNC y el SGI se vinculan bidireccionalmente bajo el concepto de eje intestino-cerebro por medio de múltiples conexiones como lo son el Nervio Vago, sistema inmune, metabolitos y productos se encontró que en el desbalance de los anteriores se ha hallado una permeabilidad alterada en la barrera hematoencefálica y neuroinflamación lo que conlleva un vínculo directo con la aparición de ciertas enfermedades neurodegenerativas, esto se desarrollara ampliamente en los siguientes párrafos. (2)
Materiales y métodos
Se utilizo una revisión sistemática cualitativa de artículos con una antigüedad menor a 10 años en donde se plasman experimentos con ratones y se elaboran hipótesis las cuales se confirman por medio de múltiples ensayos. Asimismo, se incluyen varios estudios en humanos que aportan información vinculante entre el sistema neuroentérico y el Sistema Nervioso Central.
Resultados
Se conoce que la microbiota se compone de bacterias, virus, hongos, levaduras y bacteriófagos. Dicha comunidad se desarrolla desde el nacimiento hasta 2 a 3 años posterior en donde encuentra una composición estable. Es importante recalcar que la misma se ve influenciada por distintos factores ambientales y estilo de vida se sabe que en el mismo periodo el desarrollo neuronal se lleva a cabo y es influenciado altamente por la microbiota materna. Por lo anterior se deduce que la microbiota varia de un individuo a otro aun estos siendo sanos. (3)
En la última década ha habido estudios que vinculan fuertemente la disbiosis intestinal con la aparición de diferentes enfermedades que afectan a distancia física otros órganos. Teniendo en cuenta lo anterior se consideraba que el cerebro era un órgano imuno-privilegiado por la existencia de la barrera hematoencefálica sin embargo esto se cataloga como una idea del pasado debido a que actualmente se conoce que hay metabolitos y productos bacterianos que si logran atravesarla modificando así el rumbo del desarrollo del SNC en los pacientes.
Teniendo en cuenta lo anteriormente descrito, se ha estudiado que los inflamosomas juegan un papel importante en el desarrollo en el comportamiento característico de la ansiedad y la depresión, sin embargo, el mecanismo fisiopatológico exacto se sigue investigando.
La microbiota modula la inmunidad local en el intestino y le da forma a las células inmunes y no inmunes localizadas en sitios distales y que actúan de manera sistémica, la misma empieza a formarse desde el nacimiento en donde el paso por el canal vaginal otorga los primeros esbozos. (3)
Cada vez se vuelve más evidente que los microorganismos en intestino son productores de moléculas neuroactivas y que contribuyen al eje intestino-cerebro, ejemplo de ello son los neurotransmisores GABA, acetilcolina y serotonina que son producidos por Lactobacillus, Bifidobacteria, Enterococcus y Streptococcus. La serotonina es responsable del ánimo, comportamiento y regulación del ciclo del sueño. (3)
La composición de la microbiota dista mucho de un paciente control a uno que padece de esclerosis múltiple, enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson o enfermedades neuropsiquiátricas.
Esclerosis multiple (EM)
Enfermedad autoinmune y neurodegenerativa que afecta a mas de dos millones de personas a nivel mundial. La afección se caracteriza por neuroinflamación, infiltración de linfocitos hacia el SNC, desmielinización y pérdida axonal.
Los signos clínicos asociados con la EM incluyen ataxia, pérdida de coordinación, hiperreflexia, espasticidad, deterioro visual y sensorial, fatiga y dificultades cognitivas.
En primer lugar, la composición de la microbiota de los pacientes con EM es diferente de la de los individuos sanos. Curiosamente, incluso los pacientes con EM con enfermedad activa tienen una microbiota alterada en comparación con los pacientes en la fase de remisión, que a su vez tienen una microbiota más similar a la de los controles sanos. Las bacterias pertenecientes a la familia Clostridia contribuyen a la supresión de la autoinmunidad patológica mayor abundancia de Firmicutes y ausencia de las fusobacterias se asociaron con un tiempo más corto de recaída en pacientes pediátricos con EM. (3)
En un estudio relevante adicional, tres pacientes con EM se sometieron múltiples trasplantes de microbiota fecal para tratar estreñimiento severo. Este tratamiento revirtió la enfermedad intestinal y mejoró los síntomas de la EM lo que demuestra la existencia de una conexión intestino-cerebro. Además, los suplementos probióticos tienen un potencial terapéutico para mejorar la EM, mejorando el estado de discapacidad, la salud mental y algunos parámetros inflamatorios y metabólicos en comparación con el grupo placebo. (3)
Recientemente, se ha observado que el aumento de Akkermansia municiphila y Acinetobacter calcoaceticus, detectado en una cohorte de pacientes con EM, provocó respuestas proinflamatorias en células mononucleares de sangre periférica humana. En particular, Akkermansia municiphila asociada a EM promueve la expansión de células Th1 de los linfocitos T humanos in vitro. Otros análisis encontraron una correlación positiva entre la presencia de Methanobrevibacter y Akkermansia y la expresión de genes inmunes innatos y adaptativos en células T y monocitos. Por el contrario, Parabacteroides distasonis, que se redujo en pacientes con EM, estimuló las células T CD4+ y CD25+ que expresan IL-10. (4)
Enfermedad de Alzheimer
Se trata de una enfermedad neurodegenerativa caracterizada por perdida progresiva de la función cognitiva y se le adiciona la perdida de neuronas y conexiones neuronales, por consiguiente.
Algunos estudios han demostrado que el microbiota intestinal también puede alterar proteínas y receptores implicados en la plasticidad sináptica como los receptores NMDA, el factor neurotrófico derivado del cerebro y los receptores de serotonina, además de la propia serotonina. La inflamación también juega un papel fundamental. La disbiosis puede generar un estado neuroinflamatorio con la producción de citocinas proinflamatorias y la pérdida de la función reguladora inmunitaria. (5)
Se han hecho estudios de que la administración de ampicilina en ratas produjo una elevación en el suero de corticoesteroides lo que aumento las conductas asociadas al estrés y ansiedad que por consiguiente produce disminución de factor neurotrófico derivado del cerebro y disfunción de la memoria. (5)
Sin embargo, no se pretende desaprobar la utilización de antibióticos en si mismo ya que en otros estudios se demostró que la terapia antibiótica triple para erradicación del H. pilory en ratones tuvo un impacto positivo en las partes cognitivas y funcionales.
Enfermedad de Parkinson
Es una de las enfermedades neurodegenerativas más comunes en donde parte de sus síntomas incluye bradicinesia, rigidez, temblor y cambios en la marcha, así como características no motoras como hiposmia, cambios cognitivos, hipotensión ortostática, trastorno de conducta del sueño con movimientos oculares rápidos y problemas gastrointestinales.
Se ha estudiado ampliamente que los cuerpos de Lewy son cuerpos de inclusión intracitoplasmáticos eosinofílicos que representan el punto de referencia patológico intracelular de la EP y la demencia con cuerpos de Lewy, con un patrón diferente de distribución en el SNC para cada enfermedad. (6)
Se realizo un estudio basado en autopsias que tenía como objetivo identificar posibles cambios patológicos en el sistema nervioso entérico de pacientes con la enfermedad. Se obtuvieron bloques de tejido del cerebro, el esófago distal y la pared gástrica de pacientes y se encontraron cuerpos de inclusión de α-sinucleína inmunorreactivos no solo en el cerebro sino también en las neuronas de los plexos de Auerbach y Meissner. (6)
En un estudio post mortem anterior a este, se encontraron cuerpos de Lewy en la sustancia negra, el locus coeruleus y también en el plexo mientérico del esófago y el colon. (6)
Estos hallazgos de cuerpos de Lewy en el plexo mientérico post mortem en pacientes con EP han sido replicados por otro grupo y estuvieron acompañados de neurodegeneración en los núcleos del tronco encefálico, incluida la sustancia negra y el locus coeruleus.
Conclusión
En síntesis, se tiene que el estudio de la influencia de la microbiota intestinal sobre el Sistema Nervioso Central por medio del vínculo del sistema neuroentérico, figura de manera innegable. Por lo plasmado en el articulo realizado podemos entender que, en específico, el papel que representa un balance optimo de la microbiota intestinal en paciente tanto sanos como con predisposiciones a las enfermedades anteriormente plasmadas marca una diferencia radical desde la aparición, evolución y mejora de cada patología.
De la misma forma, una disbiosis intestinal representa parte de lo que las nuevas generaciones de médicos deben de tomar en cuenta como asociación entre un sistema y otro para no aislar el tratamiento y enfocarlo únicamente a una sola problemática.
Es necesario expandir la evidencia sobre las investigaciones al respecto de este tema ya que sigue habiendo conceptos desconocidos aun en la actualidad.
Como médicos debemos tomar acciones para mantener en los pacientes de todo tipo una adecuada proporción de microbiota intestinal.
Dentro de lo anterior se podrían destacar prácticas como el consumo de probióticos por medio de lácteos y cereales. Inclusive de prebióticos como en granos integrales, las frutas, las hortalizas de hoja verde, por mencionar algunos.
Adicionalmente, se puede recurrir a la reposición de pro y pre bióticos por medios exógenos, siempre y cuando la persona sea inmunocompetente para este último.
En igual forma es sustancial prevenir la destrucción del microbiota, por ejemplo, evitando: el consumo de ciertos medicamentos antibióticos cuando no sea necesario, alimentos ultraprocesados, alcohol, edulcorantes, entre otros.
La revisión plasmada enfoca los resultados que respaldan la unión estrecha entre un sistema y otro lo que sirve como recordatorio de que somos como humanos una organización integral compuesto por múltiples sistemas que deben ser abordados en conjunto.
Referencias
1. Feldman M, Friedman LS, Brandt LJ, editores. Sleisenger Y Fordtran. Enfermedades Digestivas Y Hepáticas: Fisiopatología, Diagnostico Y Tratamiento. 11a ed. Elsevier; 2021.
2. Lynch SV, Pedersen O. The human intestinal microbiome in health and disease. N Engl J Med [Internet]. 2016;375(24):2369–79. Disponible en: http://dx.doi.org/10.1056/nejmra1600266
3. Rutsch A, Kantsjö JB, Ronchi F. The gut-brain axis: How Microbiota and host inflammasome influence brain physiology and pathology. Front Immunol [Internet]. 2020;11. Disponible en:http://dx.doi.org/10.3389/fimmu.2020.604179
4. Mestre L, Carrillo-Salinas FJ, Mecha M, Feliú A, Guaza C. Gut microbiota, cannabinoid system and neuroimmune interactions: New perspectives in multiple sclerosis. Biochem Pharmacol [Internet]. 2018; 157:51–66. Disponible en: http://dx.doi.org/10.1016/j.bcp.2018.08.037
5. Angelucci F, Cechova K, Amlerova J, Hort J. Antibiotics, gut microbiota, and Alzheimer’s disease. J Neuroinflammation [Internet]. 2019;16(1). Disponible en: http://dx.doi.org/10.1186/s12974-019-1494-4
6. Elfil M, Kamel S, Kandil M, Koo BB, Schaefer SM. Implications of the gut microbiome in Parkinson’s disease. Mov Disord [Internet]. 2020;35(6):921–33. Disponible en: http://dx.doi.org/10.1002/mds.28004