Microbiota y accidente cerebrovascular isquémico (ACV-I).

isquemia

El accidente cerebrovascular isquémico (ACV-I) está causado por la interrupción del flujo sanguíneo al cerebro, mayoritariamente por la oclusión de una arteria cerebral con un coágulo sanguíneo (Figura 1).

 

accidente cerebrovascular isquemico

Figura 1: Accidente cerebrovascular isquémico (ACV-I)

 

El ACV-I puede ocurrir de manera transitoria o permanente, y afectar de manera focal o global al cerebro. El daño al cerebro causado por el ACV-I se acompaña de una respuesta inmune local y sistémica.

 

¿CUÁL ES LA RELACIÓN ENTRE EL EMIC Y EL ACV-I?

Existe evidencia científica que sugiere la relación entre el ACV-I y el EMIC (Figura 2).

  • El aumento en la permeabilidad de la pared intestinal que se observa en la disbiosis, incrementa la inflamación y los niveles en sangre de proteína amiloide y de la trimetilamina-N-óxido (TMAO), metabolitos bacterianos relacionados con un elevado riesgo de ACV-I.
  • La disbiosis intestinal produce un estado inflamatorio generalizado que es un factor de riesgo para el ACV-I y puede afectar la posterior recuperación.
  • Citocinas proinflamatorias que pasan del intestino a la sangre se comunican directamente con el cerebro e intensifican la neuroinflamación, estrés oxidativo y disfunción mitocondrial causados por el ACV-I.
  • El ACV-I afecta a la permeabilidad de la pared intestinal, la composición del mucus y a los componentes de la microbiota, lo que influencia la evolución de la lesión cerebral y la recuperación.
  • La motilidad intestinal está reducida a consecuencia del ACV-I, lo que conduce a un aumento en el crecimiento bacteriano intestinal.
  • Un 50% de las personas experimentan complicaciones gastrointestinales como estreñimiento, disfagia, sangrado intestinal e incontinencia tras un ACV-I.

 

disbiosis intestinal

Figura 2: La disbiosis intestinal influye en el daño cerebral causado por el ACV-I. TMAO: trimetilamina-N-óxido, AGCC: ácidos grasos de cadena corta, ACV-I: accidente cerebrovascular isquémico.

 

METABOLITOS DERIVADOS DE LA MICROBIOTA INTESTINAL Y SU RELACIÓN CON EL ACV-I.

Los productos de la microbiota bacteriana ejercen efectos sobre el ACV-I y su evolución. Los cambios intestinales durante un ACV-I afectan la diversidad de la microbiota y producen un aumento en sangre de metabolitos bacterianos. Datos clínicos sugieren la importancia de metabolitos bacterianos en la modulación de los factores de riesgo y la evolución del ACV-I (Figura 3).

 Metabolitos derivados de la microbiota intestinal y su relación con el ACV-I

Figura 3: Metabolitos derivados de la microbiota intestinal y su relación con el ACV-I. TMAO:Trimetilamina N-óxido . AGCC (Ácidos grasos de cadena corta). LPS (Lipopolisacárido bacteriano).

 

ACTIVACIÓN DE LAS CÉLULAS DEL SISTEMA INMUNE EN EL EMIC.

 Las células del sistema inmune responden a señales provenientes tanto de la microbiota intestinal como de los sistemas nerviosos, endócrinos y humorales afectando tanto al intestino como al cerebro (Figura 4).

  • La microbiota intestinal modula la diferenciación de las células T CD4+ a través de señales mediadas por células epiteliales o células dendríticas.
  • Bacterias como la Klebsiella, pueden invadir el epitelio intestinal y estimular a las células dendríticas para que secreten citoquinas proinflamatorias, como la IL-6 y el TNF, que impulsan la polarización de las células Th1.
  • Las bacterias segmentadas filamentosas promueven la polarización Th17 a través de la activación de las células dendríticas CD11c+ mediada por las células epiteliales. Las células epiteliales liberan suero amiloide A para activar las células dendríticas CD11c+, lo que conduce a la secreción de TGF-b, IL-12 e IL-23.
  • Los Bacteroides modulan la generación de células T reguladoras mediante TGF-b e IL-10, que son secretadas por las células dendríticas CD103+. Las células dendríticas CD103+ también pueden liberar IL-17 para promover la polarización de las células T gamma-delta.
  • La polarización de las células Th2 asociada a los microbios se correlaciona con la colonización de parásitos como el Heligmosomoides, mediada por las células Tuft que secretan IL-25 a las células dendríticas. A continuación, las células dendríticas activadas liberan IL-4 y TGF-b para impulsar la polarización Th2.

Efecto de la microbiota intestinal sobre el intestino, las células del sistema inmune y el cerebro.

Figura 4: Efecto de la microbiota intestinal sobre el intestino, las células del sistema inmune y el cerebro.

 

EL SISTEMA INMUNE Y EL EMIC EN EL ACV-I

El EMIC constituye un regulador central del sistema inmune tras un ACV-I y tiene el potencial de determinar su evolución.

  • La liberación de citocinas producidas en el cerebro a causa de un ACV-I afecta la composición de la microbiota intestinal y promueve la disbiosis.
  • Endotoxinas de la microbiota intestinal como el LPS inducen la migración de células inmunes al cerebro.

RESPUESTA LOCAL DEL INTESTINO AL ACV-I

 La primera consecuencia del ACV-I a nivel intestinal es la disrupción de la barrera intestinal y continúa con una serie de eventos pro-inflamatorios (Figura 5).

La disrupción de la barrera intestinal provoca una disminución de la capacidad de defensa contra patógenos intestinales. Como consecuencia, los metabolitos de la microbiota intestinal, neurotransmisores, indoles, AGCC y ácidos biliares atraviesan el epitelio intestinal y pueden llegar al cerebro, afectando a las neuronas, microglía y astrocitos.

La pérdida de la proteína de respuesta primaria de diferenciación mieloide (MYD)-88 en las células epiteliales intestinales aumenta la translocación y alteración de la microbiota bacteriana.

Por su parte, el nervio vago activa el sistema neuroendócrino, liberando péptidos, hormonas y citocinas.

La activación de las células inmunes promueve la liberación de IL-17 y quimiocinas. Los linfocitos T activados migran del intestino al cerebro.

Disminuye la formación del inflamosoma, un complejo multiprotéico formado por proteínas NLR, responsable de la activación de varias células inmunes y de mantener la microbiota intestinal en equilibrio.

Las células B secretan IgA en respuesta a la estimulación de células TCD4+ en las células plasmáticas, y las células T reguladoras estimulan a las células dendríticas para aumentar la secreción de IL-10.

En conjunto, se activan una serie de células y señales inmunológicas que promueven la inflamación cerebral, a la vez que se pierden mecanismos de defensa y que mantienen la homeostasis intestinal.

COMPLICACIONES DEL ACV-I RELACIONADAS CON LA MICROBIOTA INTESTINAL

 El ACV-I puede ocasionar cambios en la microbiota intestinal que comprometen la funcionalidad a nivel hepático, renal, respiratorio, gastrointestinal y cardiovascular. Además, se ha descrito la relación de la microbiota con el síndrome de disfunción orgánica múltiple tras un ACV-I (Figura 5).

Implicaciones clínicas de la disbiosis intestinal en el ACV-I

Figura 5: Implicaciones clínicas de la disbiosis intestinal en el ACV-I

Los cambios en la composición de la microbiota afectan el desarrollo y la evolución del ACV-I, por medio del aumento en sangre de metabolitos bacterianos como el TMAO, y por medio de la activación del sistema inmune (Figura 6).

 

FEl microbioma y TMAO como predictores del desarrollo y la evolución del ACV-I

Figura 6: El microbioma y TMAO como predictores del desarrollo y la evolución del ACV-I

 

 

Dada la importancia de la relación entre el accidente cerebrovascular isquémico (ACV-I) y el eje microbiota-intestino-cerebro (EMIC), en próximas entradas al blog profundizaremos en las intervenciones nutricionales que pueden resultar de interés para prevenir y mejorar la evolución del ACV-I.

 

En el área para profesionales de nuestra web hay disponible una completa monografía sobre el ACV-I y el EMIC.

Monografía ACV-I

 

    Bibliografía y Referencias