El microbioma intestinal puede haber impulsado el crecimiento de los grandes cerebros de los humanos, sugiere un estudio
Un nuevo estudio de laboratorio en ratones sugiere que los primates, como los humanos, desarrollaron cerebros grandes con la ayuda de los microbios que viven en el intestino.
La comunidad de microbios que viven en el intestino, conocida como microbioma intestinal, puede haber impulsado la evolución de los enormes cerebros humanos, sugiere un nuevo estudio.
"La investigación del microbioma ha comenzado a mostrarnos exactamente cómo se comunican el intestino y el cerebro para influir en el comportamiento y el bienestar general", afirmó la coautora del estudio Katherine Amato, profesora asociada de antropología biológica en la Universidad Northwestern de Chicago. .
"Sin embargo, este estudio va aún más lejos al mostrar cómo lo que sucede en el intestino puede ser en realidad la base que permitió que nuestro cerebro se desarrollara a lo largo del tiempo evolutivo", dijo a WordsSideKick.com en un correo electrónico.
El estudio encontró que los microbios intestinales humanos convertían los alimentos en energía para el cerebro de manera más eficiente. Sin embargo, el estudio se hizo en ratones y requiere de varios saltos para extrapolar lo que ocurrió hace millones de años, cuando nuestro cerebro estaba evolucionando, reconoció Amato.
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A lo largo de los años, una gran cantidad de estudios han demostrado cómo el microbioma intestinal afecta la salud humana y las enfermedades, incluido nuestro metabolismo. Los microbios intestinales desempeñan un papel clave en descomponer los alimentos que comemos y así liberar energía de ellos. Los cambios en la composición del microbioma intestinal (es decir, las proporciones de diferentes microbios) también se han relacionado con el desarrollo de la obesidad y afecciones relacionadas.
En experimentos de laboratorio, los científicos inocularon ratones con microbios intestinales tomados de muestras de heces de primates con cerebros más grandes, es decir, humanos (Homo sapiens) y monos ardilla (Saimiri boliviensis). o macacos (Macaca mulatta), que son primates con cerebros más pequeños. Luego, los investigadores midieron cómo la fisiología de los roedores cambiaba con el tiempo como resultado de sus nuevos microbios intestinales.
En general, los investigadores encontraron que los ratones que tenían microbios intestinales de humanos y monos ardilla comían más comida, pero crecían más lentamente y acumulaban menos grasa corporal que los ratones con microbios de macacos. El primer grupo de ratones también produjo más glucosa, el azúcar que sirve como principal fuente de energía del cerebro.
Como los cerebros más grandes necesitan más glucosa, este descubrimiento sugiere que los microbios intestinales pueden de alguna manera impulsar a sus anfitriones a comer más alimentos y luego canalizar el exceso de energía hacia el cerebro, informaron los investigadores en un artículo publicado el 2 de diciembre en la revista Microbial Genomics.
Sin embargo, según los investigadores, se necesitan más datos para comprender exactamente cómo los microbios intestinales podrían influir en el tamaño del cerebro.
En experimentos separados del mismo estudio, muestras de heces de ratones revelaron que los microbios intestinales de primates con cerebros grandes parecían producir mayores cantidades de ciertas moléculas, como ácidos grasos de cadena corta, que los de los macacos. Es posible que moléculas como estas puedan estar involucradas de alguna manera en esta comunicación entre el intestino y el cerebro. Investigaciones anteriores han demostrado que los ácidos grasos de cadena corta pueden afectar la función cerebral.
Los nuevos hallazgos son sólo una "pieza del rompecabezas", afirmó Amato, y quedan muchas preguntas abiertas. Para empezar, los microbios no son lo único que puede afectar la biología del huésped, dijo.
Los cambios en la actividad de ciertos genes en el huésped, así como su dieta, pueden influir en el metabolismo y el cerebro, añadió. Todos estos factores están interconectados y ligados al microbioma; por ejemplo, los microbios pueden afectar la actividad de ciertos genes en el huésped, mientras que los alimentos que ingiere el huésped pueden alterar la composición de su microbioma.
Además, es difícil saber en qué se habrían diferenciado los microbiomas intestinales de nuestros antepasados de los de los humanos y monos modernos incluidos en el estudio, reconoció Amato.
Los cambios en nuestra fisiología y dieta a lo largo del tiempo probablemente se asociaron con ajustes simultáneos en el microbioma, señaló. Lo que vemos ahora, en términos de este vínculo con el tamaño del cerebro, es probablemente un subproducto de muchos años de evolución, sugirió.
"Uno de los hallazgos más intrigantes en el campo del microbioma es la conexión entre el intestino y el cerebro", dijo Taichi Suzuki, profesor asociado de la Facultad de Salud a través de Microbiomas de la Universidad Estatal de Arizona, que no estuvo involucrados en la investigación.
"Este estudio respalda una nueva hipótesis de que la variación en el microbioma puede influir en el tamaño del cerebro a través de diferencias en el metabolismo y la asignación de energía, desempeñando potencialmente un papel en la evolución de cerebros más grandes", dijo a WordsSideKick.com en un correo electrónico.
Pero todavía quedan preguntas por responder.
"Como reconocen los autores, una limitación del estudio es que incluyó sólo tres donantes primates con diferentes tamaños de cerebro", dijo Suzuki. "Será emocionante ver si este patrón se mantiene con la inclusión de especies adicionales para explorar más a fondo esta fascinante hipótesis".
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