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La relación entre el intestino y el cerebro ha dejado de ser una idea abstracta para convertirse en una línea sólida de investigación científica. En ese vínculo, la microbiota intestinal —el conjunto de bacterias que habita el sistema digestivo— ha mostrado conexiones con enfermedades metabólicas, inmunológicas y también psiquiátricas.
Ahora, un estudio de la Universidad de Harvard publicado en Journal of the American Chemical Society encontró una posible explicación molecular para una asociación que ya había llamado la atención de otros investigadores: la presencia abundante de la bacteria Morganella morganii en el intestino y una mayor incidencia de trastorno depresivo mayor (MDD, por sus siglas en inglés).
El trabajo identificó unas moléculas poco comunes producidas por esta bacteria que desencadenan respuestas inflamatorias en el sistema inmune. Los investigadores observaron que estas sustancias activan receptores específicos de defensa del organismo y estimulan, sobre todo, la producción de interleucina-6 (IL-6), una citocina asociada con inflamación crónica y también vinculada previamente con depresión.
La bacteria estudiada, Morganella morganii, es un microorganismo gramnegativo que puede encontrarse tanto en el ambiente como en el tracto intestinal humano. Tradicionalmente se le considera un patógeno oportunista, pero estudios recientes también la habían relacionado con enfermedades inflamatorias como diabetes tipo 2 y trastorno depresivo mayor.
El nuevo trabajo buscó entender qué produce exactamente esta bacteria que podría explicar esa asociación.
Para hacerlo, los investigadores analizaron extractos de cultivos bacterianos y utilizaron un método llamado fraccionamiento guiado por bioensayo. En términos simples, separaron los compuestos producidos por la bacteria y fueron probando cuáles provocaban respuestas inflamatorias en células inmunes de ratón.
Así identificaron una familia de cuatro moléculas nuevas que nombraron MmDEACL, sigla que combina el nombre de la bacteria con su estructura química.
Estas sustancias se parecen a las cardiolipinas, un tipo de fosfolípido presente en membranas celulares. Sin embargo, tienen una diferencia importante: en lugar de glicerol —un componente habitual en estas moléculas— incorporan dietanolamina, un compuesto químico sintético usado ampliamente en la industria.
La dietanolamina no existe de forma natural. Se produce a gran escala desde la década de 1930 y se utiliza en productos industriales, agrícolas y de consumo masivo. Según el estudio, en 2019 la producción agregada en Estados Unidos superó los 500 millones de libras, gran parte liberadas al ambiente.
Los autores describen estas moléculas como “quimeras moleculares”, porque combinan rutas biológicas normales de producción de fosfolípidos con un contaminante ambiental fabricado por humanos.
Cuando probaron estas moléculas en células inmunes, observaron que activaban los receptores TLR2 y TLR1, dos sensores del sistema inmunológico encargados de reconocer señales de amenaza. Esa activación provocó la liberación de citocinas proinflamatorias, especialmente IL-6.
Las versiones de estas moléculas que conservaban dobles enlaces en sus cadenas grasas mostraron mayor potencia inflamatoria que aquellas con estructuras tipo ciclopropano.
Los autores explican que ninguna de las piezas del mecanismo era completamente desconocida: ya existían reportes sobre dietanolamina como biomarcador en plasma de personas con depresión, sobre la relación entre IL-6 y trastorno depresivo mayor, y sobre cómo metabolitos intestinales pueden modificar la actividad cerebral.
El trabajo no afirma que esta bacteria cause depresión por sí sola, pero sí propone un mecanismo molecular que ayuda a entender por qué esa asociación aparece de forma repetida en estudios poblacionales.
Además, los investigadores señalan que este mismo proceso podría tener implicaciones más amplias, ya que la inflamación crónica también participa en otras enfermedades que generan discapacidad y mortalidad.
