Obesidad, memoria y flora intestinal

La pandemia de COVID-19 ha eclipsado otras epidemias que, no obstante, siguen entre nosotros. Una de ellas es la obesidad, uno de los problemas de salud pública más importantes de la humanidad. Más de 600 millones de adultos y más de 100 millones de niños son obesos.

Se ha comprobado que la obesidad ejerce un efecto negativo sobre las capacidades intelectuales, en particular sobre la memoria y el aprendizaje. Al mismo tiempo, el deterioro de las capacidades intelectuales es un factor de riesgo más para desarrollar o mantener la obesidad, por lo que ambos problemas de salud, física y mental, se retroalimentan en un círculo vicioso que sería importante romper.

Aunque es conocido que ciertas variantes de genes son un factor muy sustancial para explicar por qué unas personas son propensas a la obesidad y otras no, desde hace más de una década es conocido que las bacterias de la microbiota o flora intestinal ejercen también un importante papel. Las especies de bacterias de la flora son diferentes entre personas obesas y no obesas. Estas bacterias desempeñan trascendentales funciones ligadas a la digestión, producción de vitaminas y productos metabólicos derivados de los alimentos antes de su absorción por el intestino.

Muy recientemente, se ha comprobado que la capacidad de aprendizaje y la memoria están también afectadas por diferentes especies bacterianas de la flora intestinal. Esto puede parecer asombroso y, por qué negarlo, lo es. De alguna aún misteriosa manera las bacterias del intestino afectan a las capacidades intelectuales. El calificativo visceral adquiere, de repente, connotaciones insospechadas.

La anterior afirmación está avalada por experimentos realizados en ratones de laboratorio. Por ejemplo, en uno de estos experimentos, la pérdida de memoria generada por una mala alimentación, de tipo occidental, administrada a los ratones pudo ser impedida suplementándola con la especie de bacteria llamada Lactobacillus helveticus. El suplemento con la bacteria Bifidobacterium longum también produjo efectos beneficiosos en tareas de reconocimiento de objetos.

Sin embargo, la evidencia de que algo parecido a lo que sucede en los ratones pueda suceder en nuestra querida especie es escasa. No obstante, se ha comprobado que intervenciones terapéuticas sobre la obesidad previenen el deterioro intelectual y se ha visto que estas intervenciones causan cambios en la flora intestinal. Sin embargo, no es conocido si esos cambios en la flora son la causa de la mejora de las capacidades intelectuales o son un efecto colateral de la intervención para perder peso.

Un numeroso grupo de investigadores españoles de varias universidades catalanas y valencianas aborda esta importante cuestión mediante la realización de interesantes estudios. En ellos, evalúan tanto las capacidades intelectuales como el perfil de las especies bacterianas de la flora intestinal en personas obesas y no obesas, y comparan los resultados.

Las bacterias son la clave

En primer lugar, los científicos estudian la estructura cerebral de los 143 participantes voluntarios mediante la técnica de resonancia magnética. Las personas obesas tenían un menor volumen de la región cerebral llamada hipocampo, cuya función sobre la memoria verbal y el aprendizaje es muy importante. Por otra parte, las personas obesas mostraron poseer un mayor volumen de la región cerebral denominada córtex frontal inferior derecho, relacionada con la capacidad de memoria a corto plazo. Los investigadores determinan igualmente las capacidades intelectuales y de memoria de los participantes sometiéndolos a una serie de pruebas neuropsicológicas validadas por la comunidad científica.

A continuación, analizan si existen diferencias en las especies bacterianas entre las personas obesas y no obesas. Comprueban que estas diferencias son importantes. Más aún, analizan también si las diferencias entre las especies bacterianas están asociadas con las diferencias en las capacidades intelectuales detectadas entre las personas obesas y las no obesas.

La presencia en la flora intestinal de varias especies bacterianas del genero Firmicutes se vio asociada con una mejor capacidad memorística. Las especies bacterianas Bacteroidea y Proteobacteria, por el contrario, mostraron asociaciones negativas con las puntuaciones de memoria obtenidas por los participantes. Estas especies bacterianas no se encontraron en la misma proporción en personas obesas que en las no obesas.

Para conseguir evidencia más sólida acerca del efecto de estas especies bacterianas sobre las capacidades intelectuales, los científicos realizaron un trasplante de flora intestinal desde 22 de los participantes a otros tantos ratones. Once de los participantes habían obtenido buena puntuación en las pruebas de memoria, mientras que los otros once eran obesos y la habían obtenido mala. Los ratones trasplantados fueron analizados para determinar si sus capacidades memorísticas resultaban afectadas de manera coherente con las capacidades mostradas por los donantes de la flora. En efecto, esto fue lo que sucedió. Análisis subsiguientes mostraron también que las especies bacterianas intestinales trasplantadas a los ratones modificaban el patrón de funcionamiento de numerosos genes en sus cerebros.

Por último, los científicos estudian si todos estos efectos están relacionados con diferentes compuestos metabólicos y sustancias generadas por las bacterias de la flora a partir de los alimentos. Encuentran que las personas con peor puntuación en las pruebas de memoria tienen alterados los niveles en sangre de tres aminoácidos y de sus productos metabólicos. Los aminoácidos son, para quien quiera saberlo, el triptófano, la tirosina y la fenilalanina. Los tres aminoácidos son similares desde el punto de vista químico y uno de ellos es necesario para la síntesis de neurotransmisores tan importantes como la serotonina.

Estos estudios aumentan la comprensión sobre las intrincadas relaciones que existen entre la alimentación, la flora intestinal y, quién lo hubiera pensado, nuestras capacidades intelectuales. Tal vez en el futuro se pueda conseguir limitar los efectos perniciosos de la obesidad, además de mediante la dieta y el ejercicio físico, mediante la modificación inteligente de la flora intestinal.

Referencia: Arnoriaga-Rodríguez et al., Obesity Impairs Short-Term and Working Memory through Gut Microbial Metabolism of Aromatic Amino Acids, Cell Metabolism (2020), https://doi.org/10.1016/j.cmet.2020.09.002.

Jorge Laborda, 18 de octubre de 2020