Fotografía de un astrocito, una célula de soporte de las neuronas. La mancha gris del centro es un capilar, a la izquierda, varias bacterias - ROSALINDA ROBERTS, COURTNEY WALKER, AND CHARLENE FARMER

Hallan pruebas de que las bacterias intestinales viven en el cerebro

Un estudio preliminar ha hallado microorganismos muy abundantes en la microbiota intestinal dentro de astrocitos y neuronas. Esto confirmaría la existencia de un «microbioma cerebral»

MADRIDActualizado:

Está claro que los microorganismos son muy importantes para la salud del hombre. Por ejemplo, la microbiota del intestino humano, compuesta por al menos 1.000 especies diferentes de microorganismos, tiene un papel crucial para evitar la entrada de patógenos, regular el sistema inmunológico y absorber nutrientes. Ahora, una investigación presentada en el congreso anual de la Sociedad de Neurociencia, en Estados Unidos, ha mostrado imágenes de microscopio en alta resolución que sugieren que hay bacterias viviendo dentro de células de cerebros humanos sanos, tal como ha informado Sciencemagazine.com.

«Es la noticia de la semana», ha dicho en este medio Ronald McGregor, neurocientífico de la Universidad de California no implicado en este estudio. «Es como si hubiera una nueva fábrica molecular (en el cerebro) con sus propias demandas... Es alucinante».

Gracias a fotografías hechas con microscopio electrónico, los investigadores han observado que hay grupos de bacterias muy abundantes en el intestino viviendo dentro de los astrocitos, unas células de apoyo de las neuronas, y también dentro de algunas neuronas. Esto parece ocurrir tanto en cerebros sanos como en cerebros que padecen esquizofrenia. Por el momento, se desconoce si estos microbios tienen algún papel beneficioso, perjudicial o inocuo.

El estudio ha sido realizado por Rosalinda Roberts, Courtney Walker y Charlene Farmer, investigadoras en la Universidad de Alabama en Birmingham (EE.UU.). Roberts, la directora de la investigación, ha resaltado que estamos ante un trabajo preliminar y que quizás las bacterias procederían de una contaminación originada en la preparación de los tejidos. Sin embargo, Roberts ha dicho que, de confirmarse, este hallazgo sugeriría que existe una íntima relación entre microbios y cerebro.

Un astrocito, una célula de apoyo de las neuronas, teñido con marcadores fluorescentes. Se han encontrado bacterias dentro de estas células
Un astrocito, una célula de apoyo de las neuronas, teñido con marcadores fluorescentes. Se han encontrado bacterias dentro de estas células - Nathan S. Ivey

Sin embargo, muchos de los asistentes a este congreso se han mostrado muy estimulados e interesados por la posibilidad de que las bacterias puedan tener un papel en los fenómenos cerebrales, incluyendo el origen de enfermedades.

¿Están vinculados los microbios y el cerebro?

La expectación surge del hecho de que se considera que el cerebro funciona al otro lado de una especie de «Gran Muralla China», la barrera hematoencefálica, que filtra el flujo sanguíneo y que evita la entrada de sustancias y células desde otras zonas del organismo. De hecho, se sabe que algunos virus y bacterias que atraviesan esta defensa provocan respuestas inflamatorias que pueden provocar severas consecuencias.

Hasta el momento, solo se han vinculado los microbios con ciertos rasgos del cerebro, como el comportamiento, el estado anímico o las enfermedades neurológicas, y siempre de forma indirecta. Por ejemplo, se ha observado que ciertos desequilibrios en la microbiota intestinal pueden aumentar la producción de una proteína capaz de llegar al cerebro a través de los nervios y que se ha vinculado con el párkinson.

Serendipia

¿Cómo se ha llegado a este hallazgo? Roberts ha recordado que hace cinco años identificaron unas formas alargadas, similares a bacilos bacterianos, en cortes de tejido cerebral. Estas muestras procedían de personas recién fallecidas y fueron observadas con microscopio electrónico. «Sencillamente no los tuve en cuenta, porque estaba buscando otra cosa», ha recordado la investigadora.

Si nadie ha visto hasta ahora a estas bacterias puede ser, según ella, porque hay pocos investigadores que combinen la investigación con tejidos cerebrales de personas recién fallecidas con técnicas de microscopía electrónica. En muchos casos, ha sugerido, otros también podrán haber pensado que estaban viendo bacterias procedentes de una posible fuente de contaminación.

Esto recuerda al hallazgo accidental de la penicilina. Alexander Fleming identificó el primer antibiótico gracias a que tuvo la idea de observar unas placas contaminadas con hongos que iba desechar. De esta forma, el desarrollo de los antibióticos permitió salvar millones de vidas en el siglo XX.

Bacterias en cerebros sanos y enfermos

En el laboratorio de Roberts ocurrió algo parecido. Si esta investigadora ignoró estas formas halladas en las células, su estudiante, Courtney Walker, insistió en averiguar de qué se trataba. Por ello, Roberts lo consultó con un bacteriólogo y así averiguó que estas formas alargadas eran, efectivamente, bacterias.

Al estudiarlo en mayor profundidad, los investigadores encontraron bacterias en todos y cada uno de los 34 cerebros que estudiaron. La mitad provenían de personas sanas y la otra mitad de personas enfermas de esquizofrenia.

Roberts quiso descartar que se tratase de un fenómeno ocurrido después de la muerte, como por ejemplo a causa de una contaminación, así que lo investigó en ratones sanos. Extrajo los tejidos justo después de la muerte de estos animales y, ¿qué encontró? Más bacterias. A continuación, analizó los cerebros de ratones desprovistos de microbios, criados expresamente para nacer en ausencia de bacterias. En este caso, encontró tejidos totalmente limpios de microorganismos.

Microfotografía de bacterias «Escherichia coli», del grupo de las Proteobacterias. Se han hallado microbios en este grupo dentro de células de cerebros humanos
Microfotografía de bacterias «Escherichia coli», del grupo de las Proteobacterias. Se han hallado microbios en este grupo dentro de células de cerebros humanos - Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH

Lo próximo que hicieron fue identificar a las bacterias halladas en el cerebro. Gracias a técnicas de secuenciación, averiguaron que estos microbios pertenecen a grupos muy abundantes en el intestino, Firmicutes, Proteobacterias y Bacteroidetes.

¿De dónde vienen?

Roberts ha reconocido que no tiene ni idea de cómo esas bacterias pueden haber llegado al cerebro. Ha sugerido que podrían haber viajado a través de vasos sanguíneos, a través de los nervios que conectan el cerebro con el intestino o bien a través de la nariz.

Tampoco sabe si son dañinos, beneficiosos o inocuos. Por el momento, lo único que ha constatado es que no provocan inflamación, lo que sugiere que no son dañinos. Sin embargo, ha subrayado la necesidad de hacer un estudio sistemático para comparar cerebros sanos y cerebros esquizofrénicos. Una vez hecho esto, quizás se podría comenzar a hablar de un microbioma cerebral con efectos sobre la salud.

Las bacterias halladas parecen vivir en el extremo de astrocitos, unas células que prestan soporte fisiológico a las neuronas. En concreto, están en uno de los extremos, que rodea los pequeños vasos sangúineos que constituyen la barrera hematoencefálica, esa «Gran Muralla China» de defensa.

Las bacterias también se han localizado en las largas proyecciones de las neuronas que están recubiertas de mielina, un aislante que acelera la transmisión del impulso nervioso.

¿Un descubrimiento revolucionario?

En todo caso, los investigadores se han mostrado cautelosos. En primer lugar, porque deben descartar de que se trate de una contaminación. ¿Podrían haber llegado esas bacterias a ese lugar durante la extracción de los tejidos? ¿Su origen en los ratones podría estar en las soluciones empleadas para fijar los tejidos cerebrales?

Teodor Postolache, psiquiatra de la Universidad de Maryland en Baltimore (EE.UU.) ha dicho que, si realmente existe un microbioma cerebral, «hay mucho que investigar». Postolache trabaja con el protozoo Toxoplasma gondii, que causa la toxoplasmosis, pero que no siempre produce infección cuando invade las células cerebrales. «No me sorprende mucho que otras cosas puedan vivir en el cerebro aunque, por su puesto, sería revolucionario para la ciencia que así fuera».