La relación entre el intestino y el cerebro continúa dando pistas a los investigadores que estudian enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer. Un nuevo trabajo publicado en la revista científica Nature Communications ha identificado una sustancia producida por algunas bacterias intestinales que podría desempeñar un papel en los procesos relacionados con esta enfermedad.

Se trata del imidazol propionato (ImP), un metabolito que generan determinadas bacterias del intestino durante el metabolismo de la histidina, un aminoácido presente en las proteínas. Los investigadores han encontrado que unos niveles más elevados de esta sustancia en sangre están relacionados con un menor rendimiento cognitivo y con distintos marcadores asociados a la enfermedad de Alzheimer.

El estudio, realizado por un equipo de la University of Wisconsin–Madison, combina datos de personas, análisis genéticos y experimentos realizados en ratones y células para estudiar qué papel puede desempeñar este compuesto.

¿Qué han descubierto?

Para empezar, el equipo analizó los niveles de imidazol propionato en sangre de 1.196 adultos que no presentaban deterioro cognitivo, con una edad media de 61 años.

Los resultados mostraron que las personas que tenían mayores concentraciones de ImP obtenían peores resultados en las pruebas de capacidad cognitiva. Esta relación se observó incluso después de tener en cuenta factores como la edad, el sexo, el índice de masa corporal y la presencia de la variante genética APOE ε4, uno de los principales factores de riesgo conocidos para el Alzheimer.

Además, los investigadores analizaron la evolución de los participantes a lo largo del tiempo. Los niveles más elevados de esta sustancia también se relacionaron con trayectorias de deterioro cognitivo menos favorables, lo que apunta a que la ImP podría intervenir en etapas tempranas, antes de que aparezcan síntomas claros de demencia.

Esto es especialmente relevante porque una de las prioridades actuales de la investigación sobre el Alzheimer es precisamente identificar factores que puedan intervenir antes de que la enfermedad se manifieste clínicamente.

Una sustancia producida en el intestino que podría afectar al cerebro

La imidazol propionato no es una sustancia que aparezca de manera aislada. Es un producto del metabolismo de determinadas bacterias intestinales.

La microbiota intestinal está formada por miles de millones de microorganismos que producen diferentes sustancias al procesar los componentes de los alimentos. Algunas de estas moléculas pueden pasar al torrente sanguíneo y afectar a otros órganos.

En el caso de la ImP, los investigadores estudiaron las bacterias intestinales que tienen capacidad para producirla y encontraron una relación entre la presencia de estos microorganismos y determinados indicadores relacionados con el Alzheimer.

El trabajo parte precisamente de una cuestión que cada vez despierta más interés científico: cómo pueden las alteraciones de la microbiota intestinal influir en el funcionamiento del cerebro. Los metabolitos producidos por las bacterias pueden actuar a través de la circulación sanguínea y, en algunos casos, afectar directamente a procesos del sistema nervioso.

También han encontrado una relación con la proteína tau

Los investigadores quisieron comprobar si la asociación observada en las personas podía tener detrás un mecanismo biológico. Para ello realizaron experimentos con modelos de ratón y observaron que la administración prolongada de imidazol propionato agravaba características similares a las de la patología del Alzheimer.

Además, los experimentos realizados con células mostraron que la sustancia podía alterar la barrera que protege al cerebro y favorecer la hiperfosforilación de la proteína tau.

La proteína tau cumple funciones importantes en las neuronas, pero en el alzhéimer puede sufrir alteraciones y acumularse de forma anómala. Estas acumulaciones son una de las principales características de la enfermedad, junto con las placas de beta-amiloide.

Por tanto, los resultados apuntan a un posible mecanismo mediante el cual una sustancia producida en el intestino podría influir en procesos relacionados con la neurodegeneración.

Los genes también podrían influir en los niveles de esta sustancia

El estudio también incorpora un análisis genético. Los investigadores identificaron una región del cromosoma 12 relacionada tanto con los niveles de imidazol propionato en sangre como con el riesgo de Alzheimer.

Este resultado apunta a que los niveles de la sustancia no dependerían únicamente de las bacterias intestinales, sino que la genética de cada persona también podría influir en cómo se regula este metabolito.

Los autores consideran que estos resultados, junto con los experimentos realizados en animales y células, respaldan la posibilidad de que la ImP tenga un papel activo en algunos mecanismos de la enfermedad.