¿Sabías que en tu sistema digestivo habita una comunidad de microorganismos que no solo regulan procesos metabólicos, sino que también pueden influir en el funcionamiento de tu cerebro? Esta conexión es conocida como eje intestino-cerebro, y constituye una red de comunicación bidireccional que integra diversas rutas metabólicas y órganos de distintos sistemas, mediante moléculas de señalización como los neurotransmisores, las citoquinas, entre otras. En este artículo exploraremos qué es la microbiota, cómo logra influir en nuestro organismo a través de estas vías y cuál es su papel en distintos trastornos neurológicos.
¿Qué es la microbiota?
En 1885, Theodor Escherich describió por primera vez al Bacterium coli commune (hoy conocido como Escherichia coli), bacteria fácilmente encontrada en las heces de bebés sanos. Un año más tarde, publicó un trabajo similar donde analizó la composición bacteriana del tracto gastrointestinal infantil, proponiendo que éste puede variar desde el nacimiento e ir enriqueciéndose por factores externos, como la dieta, el ejercicio, entre otros (Farré-Maduell & Casals-Pascual, 2019).
Se denomina microbiota al conjunto de microorganismos que se encuentran dispersos en diferentes zonas de nuestro cuerpo, desde la piel, a través del tracto respiratorio, llegando al sistema digestivo, entre otros. Su estudio no solo se limita a su identificación, sino también a las interacciones entre especies y las condiciones del microambiente que los rodea (Góralczyk-Bińkowska et al., 2022).
En los últimos años, la microbiota intestinal, la cual constituye alrededor de 1- 2 kg del peso total del cuerpo humano, ha generado mayor interés debido a su alta diversidad y a su posible influencia en la aparición de diferentes desordenes psiquiátricos y neurodegenerativos. Una de las principales hipótesis propone que la activación de vías proinflamatorias a causa de la alteración (disbiosis) del equilibrio entre especies comensales dentro del sistema, provoca una cascada de reacciones que afectan directamente diferentes procesos neuronales y estructuras dentro del sistema nervioso central (SNC) como la barrera hematoencefálica (BHE) (Góralczyk-Bińkowska et al., 2022).
Eje Microbiota – Intestino – Cerebro (MGBA; de susu siglas en inglés)
En la actualidad, se conocen múltiples vías de comunicación que permiten la transmisión de señales entre el intestino y el cerebro, basadas en rutas metabólicas, endocrinas, neuronales e inmunológicas. La comunicación endocrina abarca el eje hipotálamo-hipófisis-suprarrenal (HPA), la ruta neural presenta conexiones anatómicas directas establecidas por el nervio vago o conexiones indirectas facilitadas por el sistema nervioso entérico (SNE) (Góralczyk-Bińkowska et al., 2022).
También conocido como el “eje del estrés”, la vía HPA consiste en la activación de la hipófisis anterior por medio de hormonas del hipotálamo con el fin de liberar corticotropina. Ésta, al circular por la sangre, estimula la corteza suprarrenal, que produce glucocorticoides, principalmente cortisol, la hormona clave en la respuesta al estrés (Góralczyk-Bińkowska et al., 2022). El cortisol desempeña un papel fundamental en los mecanismos endocrinos que regulan el eje intestino-cerebro, dado que modula la secreción de citoquinas con acción sobre el eje HPA e impacta de manera significativa en la funcionalidad y diferenciación de la microbiota intestinal. Asimismo, se ha documentado que diversas especies bacterianas producen neurotransmisores relevantes: Lactobacillus y Bifidobacterium sintetizan ácido γ-aminobutírico (GABA) y acetilcolina; Escherichia coli, Candida y Enterococcus producen serotonina; Bacillus y Saccharomyces participa en la síntesis de dopamina y noradrenalina (Góralczyk-Bińkowska et al., 2022; Yassin et al., 2025).
Papel en enfermedades Neurodegenerativas
Recientemente se ha identificado que los microorganismos presentes en el intestino desempeñan un papel importante en las alteraciones de la morfología cerebral. La MGBA actúa directa o indirectamente en diversos procesos dentro del SNC, incluyendo la neurogénesis, el crecimiento de las dendritas neuronales y microgliales, el crecimiento de los axones, la mielinización, la estructura y permeabilidad de la BHE y la estructura y función de las sinapsis. Esta influencia ocurre mediante la producción de ácidos grasos de cadena corta y de otros metabolitos primarios como el acetato, el propionato y el butirato, los cuales son fabricados en el colon a través de la fermentación bacteriana de las fibras dietéticas y el almidón resistente. Adicionalmente, cuando ocurre una disbiosis debido a la presencia de agentes patógenos en el intestino, se activan las señales proinflamatorias que también contribuyen a la alteración de la MGAB (Yassin et al., 2025).
En estudios recientes se confirmó que, la neurogénesis hipocampal se ve significativamente reducida en modelos de ratones libres de microorganismos o, en condiciones de disbiosis inducida por vancomicina en ratones C57BL/6. Además, se ha demostrado que Lactobacillus casei favorece la neurogénesis, la actividad sináptica CA3–CA1 y la señalización BDNF–TrkB tras la alteración generada por la administración de antibióticos (Yassin et al., 2025).
Por otro lado, también se ha encontrado evidencia que sugiere que la microbiota influye en la regulación degenes relacionados con la mielinización. Esta relación se ha respaldado en un modelo de ratas Wistar libres de microorganismos y deficientes en vitamina B6, las cuales presentaron una mayor incidencia de divisiones irregulares de la mielina en el sistema nervioso periférico, en comparación con ratas convencionales con deficiencia única de B6. De la misma manera, se ha identificado relación entre una mayor presencia del género Akkermansia y el daño en la mielina en esclerosis múltiple (Yassin et al., 2025).
Como pudimos observar, la microbiota intestinal tiene un papel crucial, interviniendo en procesos como la neurogénesis, mielinización, la integridad de la BHE, entre otros. Cuando se produce un desequilibrio en su composición, estas funciones se ven alteradas, lo que pudiera favorecer el desarrollo de trastornos neurológicos que aún se encuentran en estudio. No obstante, este fenómeno también brinda nuevas posibilidades terapéuticas y abre la puerta para una investigación completa entre el SNC y su interacción con los demás sistemas de nuestro organismo.
Referencias
Farré-Maduell, E., & Casals-Pascual, C. (2019). The origins of gut microbiome research in Europe: From Escherich to Nissle. Human Microbiome Journal, 14, 100065. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.humic.2019.100065
Góralczyk-Bińkowska, A., Szmajda-Krygier, D., & Kozłowska, E. (2022). The Microbiota–Gut–Brain Axis in Psychiatric Disorders. In International Journal of Molecular Sciences (Vol. 23, Issue 19). MDPI. https://doi.org/10.3390/ijms231911245
Yassin, L. K., Nakhal, M. M., Alderei, A., Almehairbi, A., Mydeen, A. B., Akour, A., & Hamad, M. I. K. (2025). Exploring the microbiota-gut-brain axis: impact on brain structure and function. In Frontiers in Neuroanatomy (Vol. 19). Frontiers Media SA. https://doi.org/10.3389/fnana.2025.1504065
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