¿Pueden los microbios transferir el estrés a las siguientes generaciones?

                              

Deconstruyendo la microbiología mordisco a mordisco


¿Pueden los microbios transferir el estrés a las siguientes generaciones?

Cada año, millones de personas en todo el mundo sufren enfermedades mentales debilitantes, como la ansiedad o la depresión. Existen muchos tipos de medicamentos y terapias cognitivo-conductuales que intentan ayudar a controlar los síntomas de estas condiciones. Sin embargo, una cantidad abrumadora de personas no responde a estos tratamientos, dejándolas completamente a merced de sus síntomas. ¿Y si pudiéramos tratar la ansiedad y la depresión por otros medios? Esa es precisamente la pregunta que muchos laboratorios alrededor del mundo se están haciendo.

Un cuerpo creciente de investigación en el campo de la microbiología intenta comprender la relación entre el microbioma (todos los microorganismos que viven en nuestro cuerpo) y el comportamiento humano. Hasta ahora, ha habido consenso sobre la existencia de un “eje intestino-cerebro”, una vía bioquímica bidireccional que conecta el intestino y el cerebro. El microbioma se considera una parte fundamental de esta conexión. Sin embargo, aún hay muchas incógnitas sobre lo que ocurre con el microbioma en casos de trastornos mentales crónicos como la ansiedad o la depresión, o la exposición al estrés.

Un estudio reciente de un laboratorio de investigación en Suiza decidió investigar si estar expuesto al estrés durante la primera etapa de la vida podría provocar cambios en el microbioma no solo de los individuos originales que experimentaron el estrés, sino también en su descendencia. Trabajos previos de diferentes laboratorios han demostrado que estar expuesto al estrés durante la primera etapa de la vida puede hacer que los individuos desarrollen enfermedades mentales como la ansiedad.

En este estudio, los investigadores decidieron utilizar un modelo llamado MSUS (separación materna con estrés materno impredecible, por sus siglas en inglés) que busca simular la crianza en hogares abusivos o de alto riesgo. En este modelo, tanto las crías como su madre son separadas, y la madre es sometida a estrés impredecible durante el tiempo que están apartadas. Después de exponer a la primera generación de ratones al estrés, se utilizaron crías masculinas para realizar pruebas de comportamiento y microbioma, mientras que las crías femeninas se usaron para criar una segunda generación de ratones. Esta generación no sería expuesta al estrés y se usaría para generar una tercera generación final de ratones. Con este diseño experimental (ver imagen abajo), los investigadores esperaban ver si los efectos microbianos del estrés experimentado en la primera generación podían transferirse a través de su descendencia.tion, could be transferred via their offspring. 

Leyenda: Un esquema que describe el diseño experimental generacional. Solo la primera generación (madres y crías) fue directamente estresada por MSUS. Las otras generaciones fueron criadas a partir de una madre ‘control’ o una madre ‘expuesta’ a MSUS. Se utilizaron machos para recolectar las muestras del microbioma (puntos de “disección”). Fuente de la imagen: Adaptada de Nize Otaru et al (2024) 

¡Los resultados de este estudio generacional fueron fascinantes! Los investigadores encontraron que el estrés inducía diferencias en el microbioma, y que estas diferencias se transferían de madre a hijo. También descubrieron que las diferencias microbianas no se transferían de padre a hijo, aunque vivieran en la misma jaula. Esto era algo esperado, ya que se sabe que la primera exposición significativa a microbios proviene de nuestras madres durante el nacimiento.

Uno de los cambios observados en el microbioma de los ratones estresados fue una disminución de varias bacterias, incluidas las de la familia Ruminococcus, conocidas por producir ácidos grasos de cadena corta (moléculas importantes para mantener la salud intestinal). También encontraron niveles más altos de Lachnoclostridium, que se ha reportado como elevado en otros modelos de estrés en la primera etapa de la vida. Estos taxones generalmente no se detectaron en los controles, lo que sugiere que estar expuesto al estrés no solo cambia la abundancia de bacterias, sino que altera la composición de bacterias que pueden colonizar el intestino desde el principio.

De manera fascinante, los resultados también mostraron que los cambios en la diversidad del microbioma persistieron a lo largo de cada generación y, de hecho, empeoraron en la última generación probada. Esto se puede observar en la imagen a continuación, donde los puntos representan ratones individuales y cuanto más separados están dos puntos, más diferentes son sus comunidades microbianas. Esto fue increíble porque la única generación directamente estresada por los investigadores fue la primera, pero cada generación subsiguiente heredó todos los cambios microbianos de sus padres.

Leyenda: Diversidad Beta de Jaccard del microbioma en las 3 generaciones probadas. Este es un análisis estadístico de la composición del microbioma (qué bacterias están presentes y en qué cantidad). Los puntos representan ratones individuales y cuanto más separados están dos puntos, más diferentes son sus comunidades microbianas. Azul representa ‘Control’ y Amarillo es ‘Estrés’. La columna izquierda de gráficos representa la diversidad no ponderada (la abundancia no se cuenta) y la columna derecha representa la diversidad ponderada (la abundancia se cuenta). El par superior de gráficos (a, d) corresponde a la primera generación de ratones probados, mientras que los otros dos pares son sus descendientes de segunda y tercera generación (en ese orden). Fuente de la imagen: Adaptada de Nize Otaru et al (2024) 

En general, los investigadores plantearon la hipótesis de que la razón por la que los cambios generacionales persisten es porque la exposición inicial al estrés conduce a cambios sistémicos en el intestino y el cerebro de los ratones, que luego se mantienen durante toda su vida a través de los cambios en su microbioma. El microbioma alterado podría luego enviar señales al huésped para mantener el comportamiento negativo.

En conclusión, este estudio muestra que el estrés y los comportamientos similares a la ansiedad están interconectados no solo dentro del individuo, sino también a lo largo de sus generaciones futuras. Esto tiene implicaciones interesantes para el futuro del tratamiento de la salud mental y también para la salud reproductiva. Nuestro futuro podría incluir nuevos tratamientos que, no solo ayuden a tratar las condiciones de un individuo, sino que también les ayuden a prevenir la transmisión de estas a su descendencia, si así lo desean.


Link to the original post: Otaru, N., Kourouma, L., Pugin, B. et al. Transgenerational effects of early life stress on the fecal microbiota in mice. Commun Biol 7, 670 (2024). DOI: https://doi.org/10.1038/s42003-024-06279-2

Featured image: Created by author using Canva Pro


traducido por: Mel Ortiz Alvarez