Un probiótico vivo y otro inactivado por calor protegen el cerebro y la barrera hematoencefálica del ratón envejecido

La barrera hematoencefálica (BHE) controla estrechamente lo que llega al tejido cerebral, y se debilita con la edad a medida que el estrés oxidativo, la inflamación y el daño por glicación afectan a sus proteínas de unión estrecha. Los cambios intestinales asociados al envejecimiento podrían alimentar este proceso a través de la inflamación sistémica. No estaba claro si un probiótico puede interrumpir la cadena que va de los microbios intestinales a los AGE, de estos a la fuga de la BHE y de ahí a la neuroinflamación, lo que motivó este estudio de la cepa Lactiplantibacillus plantarum HY7715, derivada del kimchi.

Se dividió a ratones C57BL/6J machos (7 semanas de edad, 10 por grupo) en cuatro grupos: control normal, control con D-galactosa (150 mg/kg/día por vía subcutánea durante 8 semanas), D-galactosa más HY7715 vivo y D-galactosa más HY7715 inactivado por calor. Ambas preparaciones bacterianas se administraron por vía oral a una dosis equivalente a 1 × 10^9 UFC/kg/día. Se usaron siete ratones por grupo para los análisis bioquímicos, moleculares y de imagen, y tres por grupo para el ensayo de fuga de azul de Evans. Los investigadores también midieron la expresión génica en la corteza, el hipocampo y el colon, y secuenciaron el ARNr 16S fecal.

La D-galactosa elevó los AGE séricos de 5,26 a 17,33 μg/mL. El HY7715 vivo y el inactivado por calor los redujeron a 6,71 y 6,12 μg/mL (p<0,001). La fuga cerebral de azul de Evans aumentó de 0,05 a 0,39 DO/g con D-galactosa y después descendió a 0,08 y 0,07 DO/g con el tratamiento (p<0,001). La tinción de claudina-5 en la corteza disminuyó del 1,75 % al 1,03 % del área y se recuperó hasta el 1,70 % (vivo) y el 2,06 % (inactivado por calor). El ARNm de Cldn5, Tjp1 y Ocln también se restableció.

En la región CA1 del hipocampo, la microglía positiva para Iba1 aumentó de 105 a 149 células/mm² y volvió a aproximadamente 110 y 105 con el tratamiento. El ARNm de IL-1β en el hipocampo se multiplicó por 53 y el de IL-6 por 23 con D-galactosa. Los grupos tratados mostraron IL-1β con aumentos de 3,25 y 2,62 veces e IL-6 con aumentos de 2,55 y 3,09 veces (p<0,001). Los marcadores de senescencia p53 y p21 disminuyeron (p21 pasó de 2,17 veces a 1,31 y 1,21 veces). Los genes antioxidantes (Gpx1, Gpx2, Sod1, Sod2) se restablecieron, y Bax bajó de 1,85 veces a cerca de 1,15 veces mientras que Bcl-2 aumentó.

En el colon, los genes de unión estrecha Tjp1 y Ocln se recuperaron, mientras que Cldn2, vinculado a la permeabilidad, descendió de 1,66 veces a aproximadamente 1,24 veces. El TNF-α, la IL-1β y la IL-6 colónicos también disminuyeron (p<0,001). La diversidad alfa no difirió entre los grupos. El HY7715 vivo modificó de forma significativa la estructura de la comunidad microbiana frente a los controles con D-galactosa (UniFrac no ponderado p=0,023; ponderado p=0,010), mientras que el inactivado por calor no lo hizo. Ambos tratamientos aumentaron Bifidobacterium. El HY7715 vivo redujo Desulfovibrio y aumentó Bifidobacterium pseudolongum. Bifidobacterium se correlacionó negativamente con los AGE séricos, mientras que la fuga de azul de Evans se correlacionó positivamente con Desulfovibrio y negativamente con Akkermansia.

Los resultados sugieren que los probióticos, incluso los no viables, podrían actuar sobre el eje intestino-AGE-BHE-cerebro. Que las bacterias inactivadas por calor funcionaran igual de bien que las vivas apunta a componentes bacterianos y no a la colonización. Las salvedades son importantes: se trata de un modelo de envejecimiento inducido químicamente y solo en ratones machos, sin pruebas cognitivas, con resultados mayoritariamente de ARNm y con datos del microbioma de carácter correlacional. No demuestra que los cambios intestinales causen los beneficios cerebrales.