Estudio con ratones: cómo la serotonina y los antidepresivos afectan las bacterias intestinales

La serotonina y los medicamentos que se dirigen a la serotonina, como los antidepresivos, pueden tener un efecto importante en la microbiota intestinal, los 100 billones de bacterias y otros microbios que viven en los intestinos del cuerpo humano, según un nuevo estudio en ratones dirigido por biólogos de la Universidad. de California, Los Ángeles (UCLA).

La serotonina es un neurotransmisor o mensajero químico que cumple muchas funciones en el cuerpo humano, incluido un papel importante en las emociones y la felicidad. Se estima que el 90% de la serotonina del cuerpo se produce en el intestino, donde influye en la inmunidad intestinal.

El equipo de investigación identificó una bacteria intestinal específica que puede detectar y transportar serotonina a las células bacterianas. Cuando a los ratones se les administró el antidepresivo fluoxetina, o Prozac, los biólogos encontraron que esto reducía el transporte de serotonina a sus células. Esta bacteria, de la que se sabe poco, se llama Turicibacter sanguinis.

Los hallazgos se publican en la revista Microbiología de la naturaleza.

“Nuestro trabajo anterior mostró que determinadas bacterias intestinales ayudan al intestino a producir serotonina. En este estudio, estábamos interesados ​​en averiguar por qué podrían hacerlo ”, dijo la autora principal, la Dra. Elaine Hsiao, profesora asistente de UCLA de biología y fisiología integrativas, y de microbiología, inmunología y genética molecular en el UCLA College; y de enfermedades digestivas en la Facultad de Medicina David Geffen de UCLA.

Hsiao y su equipo informaron en la revista. Célula en 2015 que en ratones, una mezcla específica de bacterias, que consiste principalmente en Turicibacter sanguinis y Clostridia, produce moléculas que envían señales a las células intestinales para aumentar la producción de serotonina.

Cuando los investigadores criaron ratones sin la bacteria, faltaba más del 50% de su serotonina intestinal. Pero cuando el equipo volvió a agregar una mezcla de bacterias principalmente Turicibacter y Clostridia, su serotonina aumentó a un nivel normal.

Ese estudio hizo que el equipo se preguntara por qué las bacterias envían señales a nuestras células intestinales para que produzcan serotonina. ¿Los microbios usan serotonina y, de ser así, para qué?

En el nuevo estudio, los investigadores agregaron serotonina al agua potable de algunos ratones y criaron a otros con una mutación (creada al alterar un gen transportador de serotonina específico) que aumentó los niveles de serotonina en sus intestinos.

Después de estudiar la microbiota de los roedores, el equipo descubrió que las bacterias Turicibacter y Clostridia aumentaban significativamente cuando había más serotonina en el intestino.

Si estas bacterias aumentan en presencia de serotonina, tal vez tengan alguna maquinaria celular para detectar la serotonina, especulan los investigadores.

En colaboración con la coautora del estudio, la Dra. Lucy Forrest, y su equipo en el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares de los Institutos Nacionales de Salud, los investigadores encontraron una proteína en múltiples especies de Turicibacter que tiene cierta similitud estructural con una proteína que transporta serotonina en mamíferos. . Cuando cultivaron Turicibacter sanguinis en el laboratorio, encontraron que la bacteria importa serotonina a la célula.

En otro experimento, los investigadores agregaron el antidepresivo fluoxetina, que normalmente bloquea el transportador de serotonina de los mamíferos, a un tubo que contiene Turicibacter sanguinis. Descubrieron que la bacteria transportaba significativamente menos serotonina.

El equipo descubrió que la exposición de Turicibacter sanguinis a la serotonina o la fluoxetina afectaba lo bien que podía prosperar la bacteria en el tracto gastrointestinal. En presencia de serotonina, la bacteria creció a niveles altos en ratones, pero cuando se expuso a fluoxetina, la bacteria creció a niveles bajos en ratones.

"Estudios anteriores de nuestro laboratorio y otros demostraron que bacterias específicas promueven los niveles de serotonina en el intestino", dijo el autor principal, el Dr. Thomas Fung, becario postdoctoral.

“Nuestro nuevo estudio nos dice que ciertas bacterias intestinales pueden responder a la serotonina y medicamentos que influyen en la serotonina, como los antidepresivos. Esta es una forma única de comunicación entre las bacterias y nuestras propias células a través de moléculas tradicionalmente reconocidas como neurotransmisores ".

Los nuevos hallazgos se alinean con un número creciente de estudios que muestran que los antidepresivos pueden alterar la microbiota intestinal.

"Para el futuro", dijo Hsiao, "queremos saber si las interacciones microbianas con los antidepresivos tienen consecuencias para la salud y la enfermedad".

Fuente: Universidad de California, Los Ángeles