El concepto de eje intestino-cerebro data de finales del siglo XIX y principios del siglo XX, a partir de observaciones de científicos de la talla de Darwin, Beaumont o Cannon. Recientemente, con el conocimiento de la importancia de la microbiota en la promoción de la salud, estamos es disposición de arrojar nueva luz sobre esta importante simbiosis.
Este eje explica cómo la microbiota modula el sistema inmune, el sistema gastrointestinal y el sistema nervioso central (SNC).
La microbiota juega un papel importante en el neurodesarrollo cerebral en edades tempranas de la vida (tanto prenatal como postnatal), que puede tener sus consecuencias en edades posteriores. De esta forma, se ha visto cómo alteraciones de la microbiota pueden verse reflejadas en la percepción del dolor, la reacción al estrés, la neuroquímica y otras alteraciones del eje gastro-cerebral.
Alteraciones en la microbiota intestinal (sobre todo en edades tempranas, pero también en la adolescencia) puedan contribuir a alteraciones del neurodesarrollo y a enfermedades psiquiátricas en edades posteriores a través de diferentes mecanismos que examinamos a continuación.

Alteración de la permeabilidad intestinal
Ciertas infecciones o factores estresantes pueden alterar la barrera intestinal. Esto está presente no sólo en enfermedades gastrointestinales, sino también en psiquiátricas (depresión o síndrome de fatiga crónica). Según algunos estudios, la administración de probióticos como L. salivarus, L. farciminis o B. fragilis puede revertir esta permeabilidad alterada.
Alteración de la composición de la microbiota
La alteración de la microbiota puede regular la función de la barrera intestinal, reducir la inflamación o estimular la respuesta inmune.
Activación inmunológica
La microbiota ejerce efectos directos en el sistema inmune, que a su vez está relacionado también de forma bidireccional con el SNC, por ejemplo, en la producción de enzimas proinflamatorias que afectan directamente a la barrera cerebral.
Vía neural
El nervio vago regula distintas funciones vitales y la microbiota puede inducir señales por vía vagal al SNC.
Metabolismo del triptófano
La microbiota puede alterar la concentración de la kynureinina (precursor del triptófano para la síntesis de la serotonina).
Respuesta hormonal gastrointestinal
La microbiota puede estimular la producción de péptidos hormonales gastrointestinales.
Metabolitos bacterianos
Los metabolitos bacterianos pueden atravesar la barrera gastrointestinal e interaccionar con las células neuronales estimulando el SNC.Las últimas investigaciones han revelado que la colonización por parte de la microbiota intestinal afecta al desarrollo cerebral de los mamíferos y su comportamiento durante la etapa adulta.
A través de mediciones de la actividad motora y del comportamiento relacionado con la ansiedad, se ha demostrado, en ratones, que el proceso de colonización microbiana desencadena unos mecanismos de señalización que afectan a estos circuitos neuronales, por lo que la microbiota intestinal puede influir en el desarrollo cerebral normal y las funciones conductuales.
La alteración de este eje microbiota-gastro-cerebral podría explicar mecanismos de la patogénesis de ciertas enfermedades cerebrales como el autismo, si bien hoy día su etiología persiste desconocida del todo. En estudios de ratones se ha comprobado como las alteraciones en la microbiota intestinal podrían ser responsables de alteraciones del comportamiento social y que la suplementación con probióticos como B. fragilis, administrados en etapas precoces de la adolescencia en ratones, podría disminuir alteraciones en el comportamiento de los mismos.
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