Un estudi liderat per l’Institut d’Investigació Biomèdica de Girona Dr. Josep Trueta (IDIBGI) ha descobert la relació entre la microbiota intestinal i la capacitat d’atenció en persones amb obesitat. És sabut que l’obesitat s’associa amb una pitjor atenció, però ara, aquest estudi, publicat a la prestigiosa revista científica Gut, és el primer que es fixa en el paper de la microbiota intestinal en aquesta connexió.

La microbiota intestinal interactua amb el nostre organisme i exerceix un gran nombre de funcions: “Es calcula que hi ha entre 20 i 100 vegades més gens microbians que gens humans al nostre cos. Per això, més enllà de mirar “quins” microorganismes hi ha, és molt important analitzar “què fan”: el seu material genètic i les substàncies que produeixen o modulen a l’organisme”, afirma Jordi Mayneris-Perxachs, cap del grup de recerca en Medicina i Biologia Integrativa de Sistemes de l’IDIBGI i un dels investigadors que ha liderat l’estudi. Aquesta activitat té una gran capacitat d’influir en la salut i en múltiples processos del cos humà.

En aquesta recerca, l’equip s’ha centrat a identificar quins components específics de la microbiota intestinal s’associen amb una major o menor capacitat d’atenció. Per això, s’han analitzat mostres de femta i de sang de tres cohorts que sumen més de 1.000 persones. “Per integrar totes aquestes dades hem aplicat tècniques de càlcul avançat basades en aprenentatge automàtic – conegut també com a Machine Learning –, que ens permeten examinar quantitats d’informació abans inabastables i obtenir un coneixement més profund i de gran valor”, afegeix Mayneris-Perxachs.

En una primera anàlisi de dues cohorts, es va comprovar que les persones amb obesitat i menor capacitat d’atenció presentaven una microbiota amb més proteobactèries i alteracions en el metabolisme del triptòfan. Es tracta d’un aminoàcid essencial per la salut que obtenim a través de la dieta i que és processat amb la participació de la microbiota intestinal. Aquesta troballa va conduir a aprofundir en el paper del metabolisme del triptòfan. Es va observar que nivells més alts d’un compost derivat, anomenat 3-HAA (3-hydroxyanthranilic acid), s’associaven a una millor atenció, mentre que altres compostos mostraven l’efecte contrari.

Per comprovar si aquesta relació podia ser causal i no només una associació, l’equip investigador va fer proves amb models animals. En col·laboració amb la Universitat Pompeu Fabra, es va trasplantar microbiota de persones a ratolins, i es va observar que els animals que rebien microbiota de donants amb millor atenció mostraven senyals compatibles amb una millor flexibilitat cognitiva i capacitat d’atenció.

A més, es va veure que tant una dieta rica en greixos com l’eliminació de la microbiota amb antibiòtics reduïen els nivells de 3-HAA en els ratolins. En canvi, quan es transferia la microbiota de persones amb alta atenció, aquests nivells augmentaven notablement. De fet, en analitzar més de 600 compostos diferents al cervell dels ratolins, el 3-HAA va ser un dels que va augmentar més clarament en resposta a aquest trasplantament.

En un altre model, la mosca de la fruita, una dieta rica en sucre que indueix a obesitat, o també la presència d’una espècie de proteobactèria concreta (Enterobacter cloacae), van perjudicar comportaments relacionats amb l’atenció, mentre que la suplementació amb 3-HAA els va millorar. “Les mosques de la fruita (Drosophila melanogaster) són un model molt valuós perquè tenen un sistema nerviós senzill però prou complex per estudiar funcions cognitives que tenen paral·lelismes amb les dels éssers humans”, explica la primera signant de l’estudi, Anna Castells, investigadora consolidada de l’IDIBGI, que afegeix: “Per això, els resultats obtinguts en mosques poden oferir pistes sobre el que passa en el nostre cervell i ajudar a validar hipòtesis”.

“Aquestes proves demostren que la microbiota té un paper clau a l’hora de produir aquest metabòlit, el 3-HAA, el qual esdevé protector de la capacitat d’atenció, especialment en persones amb obesitat”, afirma el Dr. José Manuel Fernández-Real, cap del grup de Nutrició, Eumetabolisme i Salut de l’IDIBGI i el CIBEROBN, cap de la Secció d'Endocrinologia i Nutrició de l'Hospital Dr. Josep Trueta, i degà i catedràtic de la Universitat de Girona (UdG), que també ha co-liderat aquesta recerca.

En conjunt, el treball assenyala la microbiota intestinal i el 3-HAA com a possibles dianes per millorar l’atenció en context d’obesitat. Tot i així, calen més estudis per confirmar causalitats i per explorar intervencions específiques que es podrien fer a diversos nivells: dietètic, probiòtic o d’altres.

En aquest treball també hi han col·laborat la Fundació FISABIO, el CIBEResp, l’Institut I2SysBio (Universitat de València – CSIC), i la Universitat de Southampton, entre d’altres.