Un equipo de Investigadores del Instituto de Investigación sobre Ictus y Demencia (ISD) del LMU Klinikum en Múnich, Alemania, ha encontrado que un compuesto producido por bacterias que habitan el intestino puede afectar negativamente la recuperación cerebral tras un Ictus. El hallazgo se basa en un estudio realizado en ratones y revela una conexión entre la presencia de ciertas bacterias y el daño cerebral que ocurre después de un ataque isquémico al cerebro.
Según el trabajo liderado por la doctora Corinne Benakis, en ratones afectados por un Ictus severo, las cepas de bacterias intestinales capaces de generar indol se vuelven más comunes. Este metabolito solo se forma en el intestino y está relacionado con la capacidad que tienen ciertas bacterias de transformar el aminoácido triptófano, presente en los alimentos, en indol mediante un gen llamado tnaA.
Los resultados muestran que en estos animales, las bacterias que producen indol aumentan significativamente su presencia tras el aguacero cerebral y, al mismo tiempo, empeoran la lesión cerebral. El indol actúa sobre un receptor denominado AHR, que se encuentra en las células dendríticas, una clase de células inmunitarias que circulan por la mucosa intestinal y tienen un papel clave en regular las respuestas del sistema inmune.
Cuando los Investigadores desactivaron el receptor AHR específicamente en las células dendríticas, los ratones mostraron una mejor protección frente al daño cerebral causado por el Ictus. Las células dendríticas, que tienen estructuras largas y ramificadas como brazos, son capaces de detectar cambios en su entorno, incluyendo los metabolitos generados por las bacterias del intestino.
Al bloquear el receptor AHR, el comportamiento de estas células cambió drásticamente: migraron con mayor eficacia desde el intestino hacia las meninges, la capa que envuelve el cerebro. Este movimiento permitió que las células dendríticas activaran linfocitos T protectores, un tipo de célula inmune que ayuda a proteger el tejido cerebral y reduce la inflamación.
El indol de las bacterias intestinales activa un receptor que agrava el daño cerebral
La doctora Rosa Delgado Jiménez, coautora principal del estudio junto con Alexandria Ruggles y Mujeeb Adedokun, explica que esta nueva vía de comunicación entre el intestino y el cerebro puede tener implicaciones importantes para entender cómo las condiciones del tracto gastrointestinal influyen en eventos neurológicos graves como el Ictus. El hallazgo también señala una posible relación entre la abundancia de bacterias que producen indol y un peor resultado funcional en pacientes humanos afectados por Ictus isquémico.
Los científicos también encontraron indicios de que esta vía metabólica podría tener relevancia en seres humanos. En un grupo de pacientes afectados por Ictus isquémico, el equipo del Instituto de Salud y Desarrollo (ISD) descubrió que una mayor presencia de bacterias TnaA se relacionaba con un resultado funcional menos favorable tras el evento. Las muestras utilizadas para este estudio fueron aportadas por los laboratorios de Fernández-Cadenas en Barcelona y de Lorenz Hirt en Lausana.
Las especies bacterianas que poseen el gen tnaA, capaces de sintetizar indol, se encontraban en mayor cantidad en personas con factores de riesgo para sufrir Ictus, como la obesidad o la diabetes tipo 2.
El trabajo también contó con la participación del Centro de Investigación Colaborativa Transregional TRR 3-55, una red especializada en células T reguladoras financiada por la DFG. 'Este proyecto necesitaba conocimientos técnicos específicos que un grupo pequeño como el nuestro no podría haber desarrollado por sí solos', señala Benakis.
La red TRR 355 no solo proporcionó apoyo económico, sino que también permitió a los Investigadores acceder al conocimiento y experiencia de los líderes de grupos dentro del consorcio. Además, colaboraron con Michael Zimmermann del EMBL y Michael Gigl de la TUM para identificar metabolitos derivados del triptófano y del indol producidos por las bacterias intestinales, un proceso que implicó desafíos técnicos importantes. 'Fue un verdadero trabajo en equipo', subraya Benakis.
Los resultados plantean una pregunta clave para futuras investigaciones: ¿podría modificarse el microbioma intestinal o los metabolitos que éste produce en personas sanas para preparar el sistema inmunitario a responder de forma diferente ante un Ictus? 'Hemos estado pensando siempre que el Ictus es una lesión confinada al cerebro, pero nuestros hallazgos muestran que el intestino puede influir directamente en la respuesta inmunitaria que se activa tras ese evento', afirma Delgado Jiménez.
Aún no se ha confirmado si el mecanismo observado en ratones se reproduce en pacientes humanos, pero los hallazgos abren caminos para estudiar si la microbiota intestinal podría convertirse en un objetivo terapéutico para mejorar el pronóstico tras un Ictus, incluso mediante intervenciones preventivas dirigidas a personas con mayor riesgo de sufrirlo. 'Es una línea de Investigación que merece seguirse con atención', concluye Benakis.
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