Lactobacilos productores de serotonina que favorecen el tránsito intestinal
Ciertas cepas de lactobacilos intestinales —Limosilactobacillus mucosae y Ligilactobacillus ruminis— producen serotonina bioactiva que puede contribuir a la salud intestinal, mejorando la densidad neuronal del colon y normalizando el tránsito.
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Acerca de este artículo
La serotonina es esencial para el sistema digestivo: regula funciones gastrointestinales esenciales (peristaltismo, vasodilatación, sensibilidad visceral) y favorece el desarrollo y el mantenimiento del sistema nervioso entérico. Aunque la producción de serotonina es principalmente endógena (en dos etapas: triptófano -> 5-HTP -> serotonina), se sospecha que ciertas bacterias entéricas humanas contribuyen a ella. Los científicos han identificado recientemente estas bacterias y han evaluado la actividad fisiológica de esta serotonina microbiana sobre la inervación del colon y la motilidad intestinal.
95% Aproximadamente el 95 % de la serotonina del organismo proviene del intestino, donde es sintetizada, almacenada y liberada por las células enterocromafines.
Lactobacilos productores de serotonina
Los resultados confirman que la microbiota intestinal sintetiza serotonina y contribuye a los niveles intestinales de esta sustancia: in vitro (cultivos anaeróbicos), la microbiota fecal humana de voluntarios sanos produce serotonina; in vivo, se encuentra serotonina en las heces de ratones que son genéticamente incapaces de sintetizarla una vez que se les administra microbiota. ¿Qué bacterias son las responsables? Los investigadores han identificado un par de lactobacilos productores de serotonina (denominados Ls), que consisten en Ligilactobacillus ruminis y Limosilactobacillus mucosae. Ls no produce 5-HTP ni serotonina a partir del triptófano (paso 1 de la síntesis), pero produce serotonina en presencia de 5-HTP (paso 2). Este paso 2 de descarboxilación del 5-HTP a serotonina requiere la presencia simultánea de ambas bacterias en el consorcio.
Efectos de la colonización intestinal por el dúo bacteriano
En ratones axénicos incapaces de producir serotonina endógena, la colonización por cepas de Ls por sí sola aumenta los niveles de serotonina intestinal, promueve la inervación colónica y aumenta el número de neuronas inmunorreactivas a la serotonina. Sin embargo, los niveles séricos de serotonina en ratones no varían, lo que sugiere que la serotonina bacteriana regula principalmente las funciones intestinales locales.
La comunidad Ls aislada produce serotonina in vitro. Sin embargo, este efecto no se reproduce en condiciones de cultivo con cepas puras (L. mucosae o L. ruminis) o con su cocultivo reconstituido, mientras que este cocultivo aumenta la serotonina fecal in vivo. Esto sugiere que la producción microbiana de serotonina puede depender de condiciones intestinales específicas (sustratos, pH, oxígeno, cofactores, interacciones microbianas).
Las células enterocromafines de los mamíferos sintetizan serotonina en dos pasos a partir del aminoácido aromático triptófano (Trp):
1. La hidroxilación del Trp produce el precursor de la serotonina, el 5-hidroxitriptófano (5-HTP). Las triptófano hidroxilasas (TPH), que pertenecen a la familia más amplia de las hidroxilasas de aminoácidos aromáticos (AAAH), llevan a cabo esta primera etapa, que limita la velocidad de la síntesis de serotonina.
2. A continuación, el 5-HTP es descarboxilado por las descarboxilasas de aminoácidos aromáticos para formar serotonina.
¿Restablecer la motilidad intestinal de los pacientes?
Por último, Ls normaliza el tiempo de tránsito intestinal en ratones axénicos. Sin embargo, en pacientes con síndrome del intestino irritable, la abundancia fecal de L. mucosae (pero no de L. ruminis) es significativamente menor que en los controles sanos. Y cuanto menor es la presencia de esta bacteria, más duras son las heces. ¿Podría un mecanismo relacionado con la microbiota afectar a la biosíntesis local de serotonina y a la motilidad intestinal en estos pacientes? Según los autores, futuras investigaciones podrían determinar si estas bacterias productoras de serotonina son capaces de restaurar los niveles fisiológicos de serotonina en pacientes con trastornos de la motilidad intestinal.
