La flora intestinal afecta a las ganas de correr

Cada poco, la ciencia descubre una nueva conexión entre las bacterias que los humanos llevamos en los intestinos y el resto del cuerpo. Además de ser esenciales para que el organismo asimile los nutrientes, ya se sabe que están relacionadas con el estado de salud en general. Algunos de estos microorganismos aparecen relacionados con la depresión y otros estudios han vinculado una mayor diversidad bacteriana con una mejor salud mental. Ahora, investigadores de Estados Unidos acaban de descubrir una conexión entre el microbioma intestinal y el rendimiento físico, en concreto, las ganas de hacer ejercicio. El trabajo se ha desarrollado en ratones, pero, de poder replicarlo en las personas, habrían encontrado una explicación de la pereza.

El objetivo inicial de los científicos del ThaissLab, de la Facultad Perelman de Medicina de la Universidad de Pensilvania (Estados Unidos), era otro: querían confirmar que las bacterias intestinales influyen en el rendimiento mientras se hace una actividad física, como apuntan varios trabajos recientes (con ratones y también con deportistas de élite). Por otro lado, desde hace unos años se ha avanzado mucho en descifrar la base científica del subidón que dicen tener los corredores y otros muchos deportistas cuando se ejercitan. ¿Tienen algo que ver las bacterias con este subidón emocional? Más aún, ¿tener un microbioma determinado anima más a salir a correr?

Para responder estas preguntas, el equipo del doctor Christoph Thaiss, profesor de microbiología en la Universidad de Pensilvania, reunió a unos 200 ratones procedentes de diferentes linajes. Los pusieron a correr, girando en una rueda o caminando en una cinta andadora, observando que presentaban una gran diversidad en su rendimiento. Al clasificarlos por su herencia genética, no encontraron relación entre rendimiento deportivo y genes. Así que estudiaron otras posibles causas: el metaboloma (conjunto de metabolitos que genera el organismo), su metabolismo o su microbioma intestinal. Los dos primeros no mostraban una correlación con el grado de actividad física, pero sí las bacterias intestinales.

“Lo que descubrimos es una vía que conecta el microbioma intestinal con un área del cerebro que es fundamental para generar motivación”

Christoph Thaiss, Universidad de Pensilvania

El papel del microbioma intestinal lo descubrieron con una estrategia radical: administrar un cóctel de antibióticos y ver qué pasaba. Como es sabido, el tratamiento de las infecciones bacterianas con algún antibiótico tiene el efecto secundario de arrasar con la flora intestinal. Lo que observaron es que los ratones medicados rendían mucho peor, hasta un 50% menos que antes y comparados con sus congéneres con los que compartían perfil. Vieron que muchos de ellos ni se acercaban a la cinta o subían a la rueda.

Thaiss resume los resultados de su trabajo, recién publicado en Nature, el escaparate de la mejor ciencia: “Lo que descubrimos es una vía que conecta el microbioma intestinal con un área del cerebro llamada cuerpo estriado, que es fundamental para generar motivación”. Y lo detalla: “El microbioma produce metabolitos específicos que son detectados por las neuronas que inervan el intestino. Estas neuronas se activan durante el ejercicio y las moléculas derivadas del microbioma mejoran esta activación. Las neuronas sensoriales transmiten luego una señal al cerebro, que desemboca en una elevación de los niveles de dopamina en el cuerpo estriado. La dopamina, a su vez, es el principal neurotransmisor involucrado en generar la motivación para hacer ejercicio”. Este sería, por ahora en ratones, el circuito que conecta bacterias con las ganas de ejercitarse.

La liberación de la dopamina, que forma parte del sistema neuronal de recompensas, durante el ejercicio y tras practicarlo ya se conocía. Lo nuevo es su papel en la motivación y su conexión con las bacterias. “El microbioma regula los niveles de dopamina en el cerebro”, reitera Thaiss. “Al hacer ejercicio, sus niveles aumentan en el cerebro, lo que crea una sensación de placer y recompensa, a menudo conocida como el subidón del corredor. Sin embargo, en ausencia de microbioma, esta elevación de la dopamina se atenúa y, por lo tanto, se reduce la sensación gratificante del ejercicio”. Y es lo que vieron con los tratados con antibióticos, que perdían la motivación.

Para aprovechar que los ratones tratados recuperaban su microbiota y niveles de actividad a los pocos días del tratamiento, los investigadores quisieron identificar qué bacterias eran las mejor conectadas con la activación de la producción y liberación de dopamina. En su trabajo de detectives, fueron jugando con el cóctel de antibióticos, empezando con compuestos de amplio espectro y yendo poco a poco reduciendo su amplitud de acción. Así, lograron identificar dos bacterias, Coprococcus eutactus y Eubacterium rectale, dos comensales habituales del aparato digestivo. La desaparición de estos dos microorganismos iba aparejado con una menor actividad física. Ambas bacterias producen unos metabolitos conocidos como amidas de ácidos grasos. Estos metabolitos son los que estimulan los receptores de las neuronas que llegan hasta los intestinos. En concreto, activan unos receptores endocanabinoides (homólogos endógenos de los compuestos del cannabis) que completan el circuito provocando el aumento en los niveles de dopamina en el cuerpo estriado del cerebro. Y como decía antes Thaiss, de aquí nace buena parte de la motivación.

“De replicarse en humanos, podría generar métodos más factibles para modificar la motivación y el estado de ánimo en otros ámbitos, como la adicción y la depresión

Nicholas Betley, Universidad de Pensilvania

El profesor de biología de la Universidad de Pensilvania Nicholas Betley, coautor del estudio, comentó en una nota de prensa que “esta ruta de motivación del intestino al cerebro podría haber evolucionado para conectar la disponibilidad de nutrientes y la situación de las bacterias intestinales con la disposición a realizar una actividad física prolongada”. Para Betley, “esta línea de investigación podría convertirse en una rama completamente nueva de la fisiología del ejercicio”. Yendo más lejos, los autores del estudio creen que si una ruta similar existe entre el cerebro y las bacterias del intestino humano, se podrían ofrecer mecanismos basados en la dieta para hacer correr a los más perezosos o mejorar el rendimiento de los atletas de élite. Además, termina Betley, profundizar en esta ruta recién descubierta “podría generar métodos más factibles para modificar la motivación y el estado de ánimo en otros ámbitos, como la adicción y la depresión”.

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