Los microbios intestinales determinan el comportamiento social

Control de los intestinos: los microbiomas intestinales atípicos en ratones modelo pueden contribuir a algunos rasgos similares al autismo, pero no a otros. / Steve Gschmeissner / Science Photo Library

POR ANGIE VOYLES ASKHAM

Fuente: Spectrum | 26/03/2021

Fotografía: Steve Gschmeissner / Science Photo Library

Los ratones que carecen de CNTNAP2, un gen vinculado al autismo, tienen una colección atípica de microbios en sus intestinos, según un nuevo estudio. Tratar a los ratones con una cepa de bacterias intestinales comúnmente encontradas en ratones de tipo salvaje, personas y otros mamíferos mejora su comportamiento social.

Los ratones CNTNAP2 son hiperactivos y los que se crían aislados prefieren pasar el tiempo solos o con un compañero de jaula conocido antes que con un ratón desconocido. Pero cuando crecen junto a compañeros de camada de tipo salvaje, sus déficits sociales -pero no su hiperactividad- desaparecen, según el estudio.

Como los ratones que viven juntos se comen las heces de los demás, lo que puede alterar el contenido microbiano de sus intestinos, los investigadores se preguntaron si un cambio en el microbioma podría estar impulsando el cambio en los comportamientos sociales de los animales aislados.

"Fue una especie de descubrimiento fortuito", afirma el investigador principal, Mauro Costa-Mattioli, profesor de neurociencia del Baylor College of Medicine de Houston (Texas). Los hallazgos ponen de manifiesto que algunos rasgos del autismo asociados a mutaciones genéticas pueden ser moldeados, y potencialmente aliviados, mediante cambios en el microbioma intestinal.

Averiguar qué comportamientos pueden atribuirse al entorno es especialmente útil para pensar en tratamientos, porque el entorno puede cambiarse, mientras que "la genética sigue siendo difícil de corregir", dice Sarkis Mazmanian, profesor de microbiología del Instituto Tecnológico de California en Pasadena, que no participó en el trabajo.

Cambio social

El equipo descubrió que los ratones modelo CNTNAP2 y los ratones de tipo salvaje, criados en aislamiento, tenían microbiomas significativamente diferentes. Después de ser alojados juntos durante una semana, los dos grupos tenían microbiomas más similares y realizaban pruebas de comportamiento social parecidas. Sin embargo, los ratones modelo seguían siendo hiperactivos.

La ramificación: los ratones de tipo salvaje y los que carecen del gen CNTNAP2 tienen microbiomas intestinales significativamente diferentes

Cuando las crías de los ratones modelo, que también carecen de CNTNAP2, se criaron en aislamiento, también tuvieron microbiomas y comportamientos sociales atípicos, incluso si las dificultades sociales de sus padres se habían aliviado al ser alojados con controles de tipo salvaje, mostraron los resultados.

Otros experimentos relacionaron el comportamiento social con el contenido de los intestinos de los animales: Por ejemplo, los ratones sin gérmenes -que no tienen un microbioma intestinal porque se crían en condiciones estériles- que recibieron trasplantes fecales de ratones de tipo salvaje mostraron comportamientos sociales típicos. En cambio, los que recibieron trasplantes de los ratones modelo presentaban los mismos déficits sociales que sus donantes, pero no tenían hiperactividad.

Alimentar a los ratones modelo CNTNAP2 con Lactobacillus reuteri, una bacteria común que falta en su microbioma, revirtió sus déficits sociales, pero no su hiperactividad. Esta misma cepa bacteriana ha demostrado aliviar los problemas sociales en otros modelos de ratón de autismo.

Los ratones modelo también tienen niveles fecales particularmente bajos de biopterina, una molécula producida por los microbios intestinales que contribuye a la producción de los neurotransmisores dopamina y serotonina. La administración de L. reuteri a los ratones modelo elevó sus niveles de biopterina hasta los de los ratones de tipo salvaje, y el tratamiento con biopterina por sí solo fue suficiente para mejorar sus comportamientos sociales. Los resultados se publican este mes en Cell.

Bacterias buenas

Los investigadores descubrieron que las neuronas del centro de recompensa de los ratones modelo responden de forma atípica a un estímulo social, pero después de tratar a los ratones con L. reuteri o BH4, el componente activo de la biopterina, esa respuesta se corrige.

La L. reuteri mejora los comportamientos sociales en otros ratones modelo de autismo a través de señales enviadas por un nervio desde el intestino hasta el centro de recompensa del cerebro, según trabajos anteriores de Costa-Mattioli y sus colegas.

La bacteria L. reuteri, al inducir la producción de biopterina, parece hacer que las interacciones sociales sean más gratificantes para los ratones modelo, afirma Costa-Mattioli. Pero todavía no está claro cómo se produce la biopterina en el intestino, o cómo la falta de CNTNAP2, o cualquier otro gen relacionado con el autismo, altera el microbioma en primer lugar, dice. Él y sus colegas planean investigar estas cuestiones en futuros trabajos.

Por el momento, el efecto del BH4 en los comportamientos sociales de los animales proporciona un nuevo objetivo para los tratamientos, dice Jane Foster, profesora de psicología de la Universidad McMaster de Hamilton (Canadá), que no participó en el estudio.

Sin embargo, dado que los experimentos se realizaron en ratones, "aún está por ver si la misma microbiota provoca déficits sociales en los niños autistas", afirma.

Está en marcha un ensayo clínico para comprobar si los efectos de L. reuteri se mantienen en los niños autistas. "Si esto fuera así", dice Costa-Mattioli, "creo que sería una revolución".

TAGS: autismo, ambiente, intestino, hipotálamo, modelos de ratón, oxitocina, déficit social

https://www.spectrumnews.org/news/gut-microbes-shape-social-behavior-in-autism-mouse-model/