En la ganadería, se habla con frecuencia de una flora intestinal equilibrada, de una acción sobre la microbiota en aras de mejorar los niveles de producción. Ya sea en rumiantes, cerdos o aves de corral, la "microbiota" fascina por sus poderes sobre la salud y el comportamiento .... ¿Cómo funciona este misterioso "órgano"? A veces escuchamos la expresión "segundo cerebro", pero ¿cómo interactúan estas dos entidades?
¡Viva la microbiota funcional!
Una visión simplificada de la microbiota digestiva sería decir que está compuesta por :
Bacterias patógenas (E. coli, Clostridium), y
Bacterias beneficiosas (Lactobacilos, Bifidobacterias),
La realidad es más compleja, ya que depende de las cepas bacterianas y de sus funciones. Cada bacteria puede tener varias funciones, pero diferentes bacterias también pueden tener funciones similares, por lo que diferentes microbiotas bien podrían tener las mismas funciones generales.
El intestino y el cerebro: ¿cómo se comunican?
Antes de que comprendiéramos cómo se comunican el intestino y el cerebro, tratábamos principalmente de modificar la composición de la microbiota hacia un equilibrio que parecía más prometedor. El uso de ciertos aditivos alimentarios (prebióticos, probióticos, aceites esenciales, extractos de plantas) puede modificar su composición y sus funciones. Sin embargo, también se puede observar que puede modificarse en determinadas condiciones, como el estrés o ciertas patologías.
De hecho, existe un eje que vincula la microbiota intestinal y el cerebro de forma bidireccional: el conocido como eje "microbiota-intestino-cerebro". En este eje intervienen las vías nerviosa, inmunitaria, endocrina y metabólica.
Eje intestino-cerebro, o cerebro-intestino: ¿en qué dirección fluye la información?
El eje intestino-cerebro se ha estudiado especialmente en humanos y en ratones (como modelo para los humanos). En los seres humanos, se ha demostrado que el modelo descendente, desde el cerebro hasta el intestino (eje cerebro-microbiota), podría ser consecuencia, por ejemplo, del estrés crónico o de un acontecimiento vital traumático. El cerebro activa entonces el Sistema Nervioso Autónomo y el eje Hipotálamo-Hipófisis-Adrenal, que actúan sobre la plasticidad neuronal del Sistema Nervioso Entérico. Esto provocará un aumento de la sensibilidad y permeabilidad intestinal o una alteración de la microbiota.
Por el contrario, el modelo ascendente, del intestino al cerebro (eje microbiota-cerebro), se desencadena por una alteración de la flora intestinal, una infección gastrointestinal o una inflamación intestinal. Estos acontecimientos alteran la plasticidad neuronal del sistema nervioso entérico, lo que, a través de diferentes fibras, altera el comportamiento o da lugar a trastornos psicológicos.
Fuente: Al-Asmakh et al. -2012- Gut microbial communities modulating brain development and function
El eje intestino-cerebro está ahora ampliamente descrito en patologías como el Parkinson, el Alzheimer y el autismo. En efecto, parece que estas enfermedades cerebrales son en realidad el resultado de una alteración de la microbiota, con una reducción de la diversidad bacteriana, pero también una reducción de ciertas bacterias de connotación positiva y, a la inversa, una sobrerrepresentación de ciertas bacterias de connotación negativa.
¿Y los animales de granja?
La microbiota: un problema real para la producción animal
Aunque el eje intestino-cerebro o cerebro-microbiota se ha descrito principalmente en humanos y ratones, es válido para todas las especies animales. En los últimos años, cada vez más estudios se han centrado en este eje en los animales de producción. Estos estudios demuestran que la microbiota intestinal es capaz de influir en su comportamiento (eje microbiota-cerebro), pero también que el cerebro influye en la salud digestiva (eje cerebro-microbiota).
Desde el modelo científico
Por ejemplo, un estudio realizado en codornices axénicas (“germ free” o libres de patógenos específicos) demostró que la ausencia de microbiota reducía la reactividad emocional en situaciones de miedo - Kraimi et al. -2018- Frontiers | Absence of Gut Microbiota Reduces Emotional Reactivity in Japanese Quails (Coturnix japonica) | Physiology (frontiersin.org).
Los mismos autores también demostraron su impacto en la reactividad emocional seleccionando dos tipos de líneas de codornices, una que se asusta fácilmente (E+) y otra que se asusta menos fácilmente (E-). Las codornices axénicas de la línea E+ fueron inoculadas con microbiota de codornices E+ o E- y las que recibieron la microbiota E- mostraron menos reactividad emocional que las que recibieron la microbiota E+ - Kraimi et al. -2019- Effects of a gut microbiota transfer on emotional reactivity in Japanese quails
A la aplicación de campo
Un buen ejemplo de la existencia del eje cerebro-microbiota en los cerdos es el efecto del estrés del destete en la microbiota intestinal. El destete es, en efecto, una lista de acontecimientos traumáticos para el animal: separación de la madre, distribución con nuevos congéneres, cambio de alimentación, cambio de lugar de residencia; todos ellos elementos estresantes que explican por qué se observan diarreas inespecíficas en los lechones en este momento de su vida. Un estudio de 2018 muestra que el estrés del destete provoca una modificación de la flora microbiana con un desequilibrio de la relación patógeno/no patógeno, una modificación de sus funciones pero también una alteración del perfil microbiano metabólico intestinal. - Li et al. -2018- Weaning stress perturbs gut microbiome and its metabolic profile in piglets