Un equipo internacional de científicos ha dado un paso sin precedentes en el estudio del eje microbiota–cerebro al demostrar, por primera vez, que ciertas bacterias intestinales pueden modificar directamente la actividad de las neuronas mediante contacto físico.
El estudio, publicado en la revista Scientific Reports (Nature Portfolio), presenta un modelo experimental innovador que permite observar interacciones en tiempo real entre neuronas de la corteza cerebral y Lactiplantibacillus plantarum, una bacteria común en alimentos fermentados y reconocida por su potencial probiótico.
“Sabíamos que la microbiota puede influir en el cerebro, pero siempre a través de rutas indirectas, como el sistema inmune o la circulación sanguínea. Lo verdaderamente novedoso de este estudio es que demuestra que una bacteria viva puede modificar directamente la actividad de una neurona con solo tocarla. Más aún, observamos que la neurona no solo responde, sino que discrimina activamente esa presencia bacteriana, activando programas moleculares y eléctricos específicos. Es un cambio de paradigma en nuestra forma de entender la comunicación entre microorganismos y el sistema nervioso”, explica Celia Herrera-Rincón, investigadora Ramón y Cajal en la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Complutense de Madrid (UCM), y autora correspondiente del artículo.
Un lenguaje bioeléctrico compartido
Mediante técnicas avanzadas de microscopía confocal, análisis de señalización de calcio y secuenciación génica, los investigadores comprobaron que las bacterias se adhieren a la superficie de las neuronas sin invadirlas, provocando cambios inmediatos en la actividad eléctrica y en la expresión de genes implicados en plasticidad sináptica, inflamación e incluso enfermedades como la demencia o la depresión.
“Es fascinante pensar que neuronas y bacterias, a pesar de pertenecer a reinos biológicos distintos, podrían compartir un lenguaje bioeléctrico común basado en canales iónicos y potenciales de membrana”, añade Juan Lombardo-Hernández, primer autor del artículo e investigador predoctoral FPU en la Universidad Complutense de Madrid.
Implicaciones para la salud mental y la biotecnología
Este descubrimiento abre nuevas vías para entender cómo el microbioma intestinal puede influir en el sistema nervioso central más allá de los mecanismos clásicos, y plantea la posibilidad de diseñar futuras terapias neuroactivas basadas en bacterias vivas o inactivadas.
El trabajo ha sido fruto de la colaboración entre la Universidad Complutense de Madrid y la Universidad de Turín, y financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades y la Agencia Estatal de Investigación (proyecto PID2023-147361NA-I00).
Foto: Cultivo 2D de células neuronales corticales (de cerebro): neuronas (verde) y células de glía (rojo). Laboratorio Facultad de Ciencias Biológicas UCM.
