Además, se ha descrito que, alteraciones en la función de este eje podrían explicar el desarrollo de ciertas enfermedades funcionales gastrointestinales, como el síndrome de intestino irritable, enfermedades inflamatorias del intestino como enfermedad de Crohn y colitis ulcerativa, y también podría influir en el desarrollo de trastornos psiquiátricos como ansiedad y depresión. Sin embargo, todas estas observaciones dejan de lado un componente importante de este eje: la microflora intestinal.
En la realidad se debiera hablar del eje microflora-intestino-cerebro, o al revés, cerebro-intestino-microflora, lo que va a depender desde donde se hace la observación.
Por ejemplo, Douglas Drossman de la Universidad de North Carolina en Estados Unidos, ha descrito que el estrés psicosocial en etapas tempranas de la vida tiene un gran impacto en la salud intestinal durante la vida adulta (ver Gut 1999;45(Suppl iI):l 125—1130). Es más, existen modelos animales, empleados normalmente para el estudio de enfermedades psiquiátricas, que respaldan las observaciones de Drossman. Un ejemplo de esto lo brinda una experiencia en la Universidad de Cork, en Irlanda, donde el equipo liderado por Timothy Dinan ha demostrado que ratas sometidas a estrés durante la infancia no solo experimentan cambios en la actividad cerebral asociada a la depresión, sino que también sufren un aumento en la percepción del dolor visceral, lo que es un importante indicador de alteraciones intestinales. Posteriormente, analizando la composición de la microflora intestinal de estos animales, encontraron que las ratas sometidas a estrés durante la infancia presentaban una mayor diversidad en las poblaciones de bacterias intestinales que aquellos animales controles que no sufrieron alteraciones durante su infancia. Estos hallazgos sugieren que el estrés es capaz de influir sobre la composición de la microflora intestinal, por lo que sería un ejemplo de una alteración del eje cerebro-intestino-microflora.
Por el contrario, cambios en la microflora que afecten el sistema nervioso central serían ejemplos de alteraciones microflora-intestino-cerebro. En este sentido, y nuevamente utilizando modelos animales se ha demostrado que tanto la ausencia de flora intestinal como también la presencia de bacterias patogénicas son capaces de alterar la conducta del animal. En el caso de ausencia de microflora intestinal, Jane Foster y John Bienenstock en la Universidad McMasters de Canadá, demostraron que ratones adultos, que nacieron y se desarrollaron en condiciones de asepsia y esterilidad, lo que previene la colonización del intestino desde el nacimiento, presentan niveles de ansiedad menores que ratones sanos que nacen en condiciones normales, y que por lo tanto tienen una flora intestinal normal. Más aun, Foster y Bienenstock también demostraron que la ausencia de gérmenes en el intestino de estos ratones afecta la expresión de genes en el cerebro, lo que sugiere que la presencia de bacterias intestinales influye en el desarrollo cerebral de un individuo desde etapas tempranas de la vida. En concordancia con estos resultados Premysl Bercik y Stephen Collins, de la misma Universidad McMasters en Canadá, han demostrado que al producir una disbacteriosis intestinal, es decir una alteración de la composición de la microflora intestinal, producida en este caso por la administración crónica de antibióticos de amplio espectro, también reduce los niveles de ansiedad en comparación con animales sanos. En este trabajo, Bercik y Collins también describen que se producen alteraciones en la expresión de genes a nivel cerebral, los que permiten explicar los cambios en comportamiento observado, y sugieren que alteraciones en la microflora intestinal en el adulto permite alterar la conducta, al menos de manera transiente, ya que este efecto se revierte cuando la microflora se normaliza.
Otros ejemplos de cómo alteraciones en la microflora intestinal afectan la conducta de un individuo se pueden observar en presencia de bacterias patógenas. El ejemplo más fácil de entender es el caso de una intoxicación alimentaria por bacterias patogénicas, en que no solo se ve afectada la función gastrointestinal del individuo, observándose cuadros de diarrea y vómitos, sino que también se afecta el ánimo. Este "comportamiento de enfermedad" comparte algunas de las características de la depresión, como por ejemplo la pérdida de la capacidad e interés por disfrutar cosas que normalmente causan placer, fenómeno llamado anhedonia. Esto ocurriría por alteraciones a nivel gastrointestinal, donde la respuesta inflamatoria local producto de la infección, tiene un impacto directo sobre el sistema nervioso central. En este sentido, Mark Lyte de la Texas Tech University de los Estados Unidos, ha demostrado que bacterias como Campylobacter jejuni y Citrobacter rodentium, ambas patogénicas en ratones, aumentan los niveles de ansiedad a solo pocas horas de iniciada la inoculación de estas en ratones sanos. Este aumento en la ansiedad en ratones infectados tiene un paralelo importante a nivel del sistema nervioso central en la forma de un aumento de los marcadores de actividad cerebral a nivel de los núcleos a donde llegan las fibras aferentes del nervio vago, lo que sugiere la importancia de este nervio cranial en la percepción de los cambios a nivel de la flora intestinal.
En todos estos casos se puede observar cómo los cambios ocurren en el sentido cerebro-intestino-microflora o bien microflora-intestino-cerebro, lo que además refuerza la idea de que este eje biológico es bidireccional.
Efecto de probióticos:Los probióticos se pueden definir como bacterias capaces de colonizar el intestino y que producen un beneficio al organismo hospedero
"(Flora intestinal: Probioticos y prebióticos). En este sentido, se han descrito varias bacterias con características de probióticos, las que aportan beneficios como la mantención y balance de una microflora intestinal saludable, hasta mejorar ciertos aspectos importantes de la inmunidad del organismo. Asimismo, hoy en día se sabe que además de estos beneficios, algunos probióticos pueden influir sobre la conducta animal, y también en humanos.
Recientemente, Javier Bravo y John Cryan en la Universisdad de Cork en Irlanda, describieron como la bacteria Lactobacillus rhamnosus JB-1 con potenciales propiedades probióticas reduce los niveles de ansiedad y de conductas similares a la depresión en ratones sanos. Más aún, Bravo y Cryan demuestran que el tratamiento con este probiótico aumenta la capacidad de aprendizaje y modifica la respuesta emocional en comparación con animales controles, y no solo eso, disminuye los niveles de la hormona del estrés en comparación con ratones controles que no fueron alimentados con el probiótico. Además, estas conductas podrían deberse a los cambios en los niveles de expresión de genes relacionados a la neurotransmisión del ácido ?-aminobutírico (GABA) a nivel cerebral, genes que se vieron afectados en su expresión solo en el cerebro de ratones alimentados con Lrhamnosus JB-1. También, y con la finalidad de establecer una posible vía de comunicación, los investigadores realizaron la misma estrategia para explorar el efecto del probiótico, pero en animales a los que se les seccionó quirúrgicamente el nervio vago. En estos animales "vagotomizados" no se observaron los efectos del probiótico a nivel de conducta ni tampoco en la expresión de genes asociados a la neurotransmisión de GABA. Estos resultados demuestran como un potencial probiótico puede ejercer un potente efecto a nivel de la conducta, aspectos emocionales y respuesta a estrés, a través de su interacción con el intestino, para así influenciar el sistema nervioso central a través del nervio vago.
En humanos se han encontrado efectos similares. En el estudio realizado por Michael Messaoudi del laboratorio ETAP en Francia, se demuestra que la administración conjunta de los probióticos Bifidobacterium longum y Lactobacillus helveticus, mejora los indicadores de ansiedad y depresión así como otros parámetros psicológicos y cognitivos en individuos sanos, lo que nuevamente sugiere el potencial que tienen los probióticos para influir no solo en la función gastrointestinal e inmune, sino que también pueden influenciar la conducta de un individuo y la capacidad de este para enfrentar los diversos aspectos de la vida diaria.