Un tipo de arqueas presentes en el intestino se asocian a una mejor función ejecutiva del cerebro

Una investigación liderada por el Instituto de Investigación Biomédica de Girona Dr. Josep Trueta (IDIBGI) ha identificado por primera vez una asociación significativa entre la presencia de un microorganismo del grupo de las arqueas, presente en la microbiota intestinal, y la función ejecutiva del cerebro en personas adultas. Concretamente, el equipo ha observado que niveles elevados de Methanobrevibacter smithii, una especie del reino de las arqueas (Archaea), se vinculan a un mejor control inhibitorio y flexibilidad cognitiva, así como también a una composición específica de la microbiota intestinal y a alteraciones metabólicas beneficiosas para el cerebro. Los resultados, publicados en la revista científica Gut Microbes, señalan a este microorganismo como una potencial diana terapéutica para favorecer la salud cerebral, especialmente en personas con obesidad.

El estudio ha combinado técnicas de análisis de diversos niveles de regulación biológica (metagenómica y metabolómica) y también de neuropsicología en más de 1.000 personas. Los análisis se han realizado a partir de dos grandes cohortes o grupos poblacionales: la cohorte IRONMET (125 participantes) y la cohorte del Imagenoma del envejecimiento (942 participantes).

“Los resultados muestran que las personas con alta abundancia de M. smithii en el intestino obtienen mejores puntuaciones en los tests de función ejecutiva del cerebro, que engloban habilidades como la planificación, la inhibición y la flexibilidad cognitiva, todas ellas con gran impacto en la vida diaria”, destaca el Dr. Jordi Mayneris-Perxachs, jefe del grupo de investigación en Medicina y Biología Integrativa de Sistemas del IDIBGI y coautor de correspondencia del artículo. A su vez, se ha observado que los individuos con niveles elevados de M. smithii en el intestino también tienen una composición concreta de la microbiota intestinal. “Estudios como este ponen de manifiesto la necesidad de integrar distintos niveles de datos biológicos para entender cómo la microbiota puede influir en funciones complejas", explica. 

¿Qué son las arqueas? 

Las arqueas, a menudo olvidadas en los estudios sobre la microbiota intestinal, son microorganismos de un reino diferente al de las bacterias, con una estructura celular propia y una gran capacidad para resistir condiciones extremas. En el caso del intestino humano, el tipo más habitual de arqueas son los metanógenos, como M. smithii.

“Este trabajo evidencia que ciertos miembros de la microbiota, como las arqueas, pueden tener un papel funcional en la salud cerebral. Es un paso importante para entender mejor el eje intestino-cerebro más allá de las bacterias”, explica el Dr. José Manuel Fernández-Real, jefe del grupo de investigación en Nutrición, Eumetabolismo y Salud del IDIBGI y del CIBERObn, y coautor de correspondencia del artículo. El Dr. Fernández-Real también es jefe de la sección de Endocrinología del Hospital Dr. Josep Trueta, y decano y catedrático de la Universidad de Girona.

“Es importante seguir investigando para profundizar en el papel que tienen las diferentes especies que componen la microbiota intestinal, entender cómo interactúan entre ellas y cuáles contribuyen más a los cambios metabólicos que pueden influir en la cognición y en la salud”, indica Andrea Fumagalli, primer autor del artículo e investigador predoctoral del IDIBGI en el marco del proyecto europeo SmartAge.

En este estudio, liderado por el IDIBGI, también han colaborado equipos investigadores de la Fundación para el Fomento de la Investigación Sanitaria y Biomédica de la Comunidad Valenciana (Fisabio) - CIBERESP, y también de la Universidad Pompeu Fabra. Este último equipo ha llevado a cabo pruebas con ratones para estudiar el efecto directo de este microorganismo sobre el comportamiento y el metabolismo cerebral. El resultado del trasplante de microbiota de donantes con altos niveles de M. smithii es que ha mejorado la flexibilidad cognitiva y ha reducido el peso corporal de los ratones receptores. Estos resultados se alinean con las conclusiones del análisis en humanos.

El estudio abre una nueva vía en la investigación de la relación entre microbiota y cerebro, destacando la importancia de explorar no solo las bacterias sino también otros miembros de la microbiota intestinal, como las arqueas, que podrían tener un papel decisivo en la salud mental y metabólica. Las conclusiones también abren la puerta a considerar esta especie de arqueas como una posible diana terapéutica para mejorar la función ejecutiva del cerebro, especialmente en personas con obesidad, que tienden a tener un menor control inhibitorio.

El proyecto europeo SmartAge: "Gut-brain-axis: Targets for improvement of cognition in the elderly" ha recibido financiación del Horizon 2020 Framework Programme of the European Union, bajo la ayuda Marie Skłodowska-Curie Innovative Training Network, acuerdo de subvención núm. 859890.