El cerebro funciona a través de intercambios eléctricos y químicos. Las sustancias que se encuentran en el cuerpo se han estudiado por años y una de ellas es la serotonina, un químico que funciona en un 90% como un neurotransmisor y lo usan las células nerviosas para comunicarse unas con otras.

La serotonina se produce -curiosamente- en el tracto gastrointestinal, nos dice Vanessa Sperandio, profesora de microbiología y bioquímica, que trabaja en el Centro Médico de la Universidad de Texas Southwestern y que es la líder de este estudio.

En los seres humanos, viven billones de bacterias en el tracto gastrointestinal y la mayoría son bacterias benéficas, pero también algunos elementos patógenos pueden colonizarlo, causando un número importante de infecciones que incluso pueden llevar a la muerte.

El experimento realizado

Los investigadores trabajaron con la Escherichia coli O157, una serie de bacterias que causan infecciones estomacales cuando se consumen alimentos contaminados. El equipo de la profesora Sperandio hizo crecer a la bacteria patógena en platos de Petri en el laboratorio, y después los expusieron a la serotonina.

Las pruebas de la expresión genética mostraron que la serotonina redujo significativamente la expresión de un grupo de genes que usan las bacterias para causar la infección. Más experimentos usando células humanas, mostraron que las bacterias no podían causar infecciones ni las lesiones asociadas, en las células que fueron expuestas a la serotonina.

Entonces los investigadores examinaron cómo la serotonina afectó la virulencia de las bacterias. Usando ratones, se estudió cómo la serotonina podría cambiar la capacidad de la bacteria Citrobacter rodentium, típica de los roedores, que bien puede ser la análoga a la E. coli en los humanos, para poder infectar y enfermar al portador de la bacteria.

Se modificó a estos ratones de forma genética, para sobreproducir o inhibir la serotonina en el tracto gastrointestinal. En los ratones que producían un exceso del neurotransmisor, se vio que eran menos propensos a ser colonizados por las bacterias patógenas o bien, tuvieron menos enfermedades.

Usando Prozac en ratones

Se trató a los ratones con fluoxetina (Prozac), que incrementa los niveles de la serotonina y que es un antidepresivo que se usa con mucha frecuencia en seres humanos.

Los ratones no tuvieron enfermedades asociadas al C. Rodentium. Sin embargo, aquellos que no producían serotonina se enfermaron mucho más después de la exposición bacterial, muriendo muchos de ellos a causa de las enfermedades asociadas.

En experimentos más profundos, se identificó el receptor de la serotonina en las superficies de las bacterias E. coli y C. Rodentium.

Se trata de una proteína llamada CpxA. Esta se encuentra en muchas especies de bacterias y es posible que la serotonina pudiese tener un efecto en le tracto intestinal al aparecer bacterias patógenas, menciona Sperandio. Para la investigadora, la idea es reformular el uso del Prozac y otras drogas de la misma clase como una nueva arma contra estas infecciones intestinales.