Bacterias específicas en el intestino hacen que las madres ratones descuiden a sus crías

Bacterias específicas en el intestino hacen que las madres ratones descuiden a sus crías

Los investigadores de Salk hacen descubrimientos inesperados sobre cómo un microbio en particular influye en el comportamiento animal

LA JOLLA—A medida que los científicos aprenden más sobre los microorganismos que colonizan el cuerpo—colectivamente llamados microbiota—un área de intenso interés es el efecto que estos microbios pueden tener en el cerebro. Un nuevo estudio dirigido por científicos del Instituto Salk ha identificado una cepa de E. coli bacteria que, al vivir en las entrañas de ratones hembra, hace que descuiden a sus crías.

Los hallazgos, publicados el 29 de enero de 2021 en la revista Science Advances, muestran un vínculo directo entre un microbio particular y el comportamiento materno. Aunque la investigación se realizó en ratones, se suma al creciente cuerpo de ciencia que demuestra que los microbios en el intestino son importantes para la salud del cerebro y pueden afectar el desarrollo y el comportamiento.

"Hasta donde sabemos, esta es la primera demostración de que la microbiota intestinal es importante para promover un comportamiento materno saludable y el vínculo entre la madre y la descendencia en un modelo animal", dice el profesor. Janelle Ayres, jefe de laboratorio del Laboratorio de Fisiología Molecular y de Sistemas de Salk y autor principal del artículo. "Se suma a la evidencia cada vez mayor de que existe una conexión intestino-cerebro, y que los microbios son importantes para regular el comportamiento del huésped que habitan".

Las formas en que la microbiota puede afectar la salud mental y los trastornos neurológicos es un área de investigación en crecimiento. La composición de la microbiota intestinal en las personas se ha relacionado con la depresión, la ansiedad, el autismo y otras afecciones. Pero ha sido difícil estudiar cómo las cepas individuales de bacterias ejercen su influencia en el comportamiento humano, una conexión a menudo llamada eje microbiota-intestino-cerebro.

En su laboratorio, Ayres usa ratones para estudiar cómo los sistemas del cuerpo y el cerebro interactúan entre sí para promover la salud. Esto incluye centrarse en cómo los microbios regulan los procesos corporales y las formas en que los microbios afectan el crecimiento y el comportamiento. En los experimentos actuales, ella y su equipo estaban investigando grupos de ratones que tenían cada uno una sola cepa de E. coli en sus entrañas. Ratones con una cepa particular de E. coli, llamado O16:H48 MG1655, procreó descendencia que tenía retraso en el crecimiento. Un examen más detallado reveló que los ratones eran más pequeños porque estaban desnutridos.

“Descubrimos que el comportamiento de los cachorros era normal y que la leche producida por las madres tenía una composición normal y saludable y se producía en cantidades normales”, dice Ayres. “Eventualmente descubrimos que ser colonizados con esta bacteria en particular condujo a un mal comportamiento materno. Los ratones estaban descuidando a sus cachorros”.

Experimentos adicionales revelaron que los ratones podrían ser rescatados del retraso en el crecimiento, ya sea dándoles un factor de crecimiento llamado IGF-1 o entregándolos a madres adoptivas de ratones que pudieran cuidarlos adecuadamente. Esto confirmó que la causa del retraso en el crecimiento provenía del comportamiento de las madres y no de los propios cachorros.

"Nuestro estudio proporciona una comprensión sin precedentes de cómo la microbiota intestinal puede alterar el comportamiento materno y cómo esto puede afectar negativamente el desarrollo de una descendencia", dice la primera autora Yujung Michelle Lee, exestudiante de posgrado en el laboratorio de Ayres y ahora becaria postdoctoral en Genentech. . “Es muy interesante para mí que el establecimiento de una relación saludable entre madre e hijo esté impulsado por factores que van más allá de las hormonas, y que los microorganismos que residen en nuestros cuerpos juegan un papel importante en ello”.

Ayres y su equipo planean estudiar cómo estos microbios provocan cambios en el comportamiento de los ratones. Los primeros hallazgos sugieren que la bacteria podría estar afectando los niveles de serotonina, la hormona asociada con los sentimientos de felicidad y bienestar, pero se necesita más trabajo.

“Es muy difícil estudiar estas relaciones en humanos, porque la microbiota humana contiene cientos de especies diferentes de microorganismos”, dice Ayres, quien ocupa la Cátedra de Desarrollo Helen McLoraine. “Pero una vez que entendamos más sobre los mecanismos en modelos animales, podremos traducir nuestros hallazgos a humanos para determinar si los microbios y sus efectos podrían ser los mismos”.

La cepa O16:H48 MG1655 se ha encontrado en intestinos humanos y anteriormente se creía que no tenía efectos positivos o negativos.

Otros autores del estudio fueron Andre Mu de Salk y Martina Wallace, Jivani M. Gengatharan, Annalee J. Furst, Lars Bode y Christian M. Metallo de la Universidad de California en San Diego.

Este trabajo fue financiado por un premio de investigación senior de la Fundación de Crohn y Colitis, la subvención R01 AI114929 de los Institutos Nacionales de Salud y la Fundación Lynne y Mason Rosenthal/Leo S. Guthman.