El estudio, publicado hoy en Psiquiatría traslacional , también es el primero en mostrar cómo un cambio específico en el microbioma intestinal, las bacterias y otros microorganismos que crecen en el estómago y los intestinos, puede alterar la función de una región particular del cerebro.
Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, Las bebidas endulzadas con azúcar son una fuente principal de azúcares agregados en la dieta de los estadounidenses. Casi dos tercios de los jóvenes en los Estados Unidos consumen al menos una bebida azucarada al día.
El neurocientífico Scott Kanoski, profesor asociado de ciencias biológicas en el Dornsife College of Letters de la USC, Artes y Ciencias, ha estudiado el vínculo entre la dieta y la función cerebral durante años. Su investigación ha demostrado que el consumo de bebidas azucaradas afecta la función de la memoria en ratas y que esas mismas bebidas cambian el microbioma intestinal.
En el estudio actual, Kanoski e investigadores de UCLA y la Universidad de Georgia, Atenas, trató de averiguar si existe un vínculo directo entre los cambios en el microbioma y la función de la memoria.
Los científicos dieron a las ratas adolescentes acceso libre a una bebida endulzada con azúcar similar a las que beben los humanos.
Cuando las ratas se convirtieron en adultas después de aproximadamente un mes, los investigadores probaron sus recuerdos usando dos métodos diferentes. Un método evaluó la memoria asociada con una región del cerebro llamada hipocampo. El otro método probó la función de la memoria controlada por una región llamada corteza perirrinal.
Los investigadores encontraron que, en comparación con las ratas que bebían solo agua, las ratas que consumieron altos niveles de bebida azucarada tuvieron más dificultad con la memoria que usa el hipocampo. El consumo de azúcar no afectó los recuerdos elaborados por la corteza perirrinal.
"El consumo de azúcar en la vida temprana parece afectar de manera selectiva el aprendizaje y la memoria del hipocampo, "dijo la autora principal del estudio, Emily Noble, profesor asistente en la Facultad de Ciencias de la Familia y el Consumidor de la UGA y ex becario postdoctoral en USC Dornsife.
Luego, los científicos revisaron los microbiomas intestinales de las ratas y encontraron diferencias entre las que bebían la bebida dulce y las que bebían agua. Los bebedores de azúcar tenían poblaciones más grandes de dos especies particulares de bacterias intestinales:Parabacteroides distasonis y Parabacteroides johnsonii.
Luego, los investigadores preguntaron si la bacteria Parabacteroides podría, sin la ayuda del azúcar, afectar la función de memoria de las ratas. Trasplantaron la bacteria Parabacteroides que se cultivó en el laboratorio en las tripas de ratas adolescentes que bebían solo agua. Las ratas que recibieron la bacteria mostraron deterioro de la memoria en el hipocampo cuando llegaron a la edad adulta, al igual que las ratas que bebían azúcar.
Los científicos también encontraron que, a diferencia de las ratas que beben azúcar, las ratas trasplantadas también mostraron deterioro de la memoria en la corteza perirrinal. Esta diferencia proporciona más evidencia de que la función cerebral alterada asociada con la dieta en realidad puede tener su origen en cambios en el microbioma intestinal.
Estudios anteriores han trasplantado todo el microbioma intestinal de un grupo de animales a otro, produciendo cambios similares en la función cerebral. Sin embargo, este estudio es uno de los primeros en hacerlo con solo dos especies específicas.
Nos sorprendió que pudiéramos replicar esencialmente los deterioros de la memoria asociados con el consumo de azúcar sin transferir todo el microbioma, sino simplemente enriqueciendo una sola población bacteriana en el intestino ".
Scott Kanoski, Autor para correspondencia del estudio
Finalmente, los científicos examinaron la actividad de los genes en el hipocampo, comparando ratas que bebieron la bebida azucarada con las que bebieron solo agua y comparando bebedores de agua con los trasplantados con Parabacteroides.
La actividad genética lo hizo, De hecho, cambio tanto en las ratas que consumieron las bebidas endulzadas con azúcar como en las ratas trasplantadas con Parabacteroides. Los genes afectados controlan cómo las células nerviosas transmiten señales eléctricas a otras células nerviosas y cómo envían señales moleculares internamente.
Los resultados de este estudio confirman un vínculo directo, a nivel molecular, entre el microbioma intestinal y la función cerebral.
En estudios futuros, Kanoski y los investigadores esperan determinar si el cambio de hábitos, como comer una dieta más saludable o aumentar el ejercicio, puede revertir el daño a la memoria causado por el consumo elevado de azúcar en una etapa temprana de la vida.
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