IRTA / UdG: Estudiar el microbioma intestinal dels porcs per curar les malalties mentals humanes
Un equip multidisciplinari de científics experts en benestar animal, neurociència i microbiologia humana investiguen l’efecte que tenen els microorganismes de l’intestí en el funcionament del cervell, tant en porcs com en persones
Els estudis en porcs com a model animal ajudaran a estudiar la relació «eix intestí-cervell» en pacients afectats per la síndrome de l’intestí irritable i per la depressió severa
L’objectiu és explorar nous tractaments basats en canviar la composició de la microbiota i aconseguir diagnòstics més precisos
Allò que ens fa més humans, com imaginar, pensar i emocionar-nos, ho fem acompanyats dels microorganismes que tenim en simbiosi al nostre cos. Ells poden interferir en el nostre estat d’ànim i en les decisions que prenem. Alguns estudis recents demostren que els microorganismes de l’intestí ―coneguts com a «microbiota intestinal»― estan estretament relacionats amb els estats emocionals dels animals i de les persones a través del que s’anomena «eix intestí-cervell». L’equip de científics de Benestar animal de l’Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA) treballa amb experts en ecologia microbiana intestinal humana i en neurociència de la Universitat de Girona (UdG) per desxifrar els mecanismes que vinculen la composició del microbioma intestinal amb l’estat d’ànim, els trastorns mentals o l’estrès crònic.
El cervell dels porcs és molt similar al dels humans i aporta moltes pistes sobre com els factors ambientals afecten l’estructura i la funció cerebral. «Si coneixem la composició de la microbiota i som capaços de modular-la en un porc, tindríem un doble benefici: tractar-lo com a model per a la salut mental de les persones, amb qui tenen moltes similituds, i millorar el benestar dels animals, que rau, com el nostre, en el seu cervell», relata Antoni Dalmau, investigador de Benestar animal de l’IRTA.
Un primer pas ha estat comprovar que en els animals la microbiota intestinal és clau perquè s’adaptin millor a l’entorn. A través del projecte PIGBIOTA, els investigadors de l’IRTA van comprovar que els porcs poden ser més optimistes o més pessimistes davant d’un estímul neutre. «Un animal amb més capacitat per adaptar-se a l’entorn patirà menys estrès i es trobarà millor, tindrà un sistema immunitari més fort i creixerà i es reproduirà sense problemes», explica Dalmau. En un projecte paral·lel, el GUTBRAIN, els investigadors miren d’identificar quines espècies concretes de microorganismes intestinals estan vinculades a les millors condicions dels animals. Dels animals més «optimistes», n’han analitzat mostres fecals per identificar els bacteris i utilitzar-los com a marcadors. «Volem desenvolupar un kit de diagnòstic perquè els grangers puguin saber si els seus animals tenen aquests microorganismes vinculats a millors estats anímics», explica Yuliaxis Ramayo-Caldas, del programa Genètica i millora animal de l’IRTA.
I aquests microorganismes, quines senyals envien al cervell?
Hi ha un grup de depressions en humans tenen origen en la relació o el desequilibri amb determinats grups de microorganismes de l’intestí. Per això, un dels projectes concedits per la Fundació La Marató de TV3 de l’edició 2021 dedicada a les malalties mentals, i liderat per Narcís Cardoner Àlvarez, director de Psiquiatria de l’Hospital Santa Creu i Santa Pau (abans, a l’Institut d’Investigació i Innovació Parc Taulí – I3PT) té l’objectiu d’identificar les substàncies que alliberen aquests microorganismes de l’intestí —anomenades «postbiòtics»— i quines senyals envien al cervell, fins al punt de canviar l’estat emocional de les persones i, en alguns casos, provocar malalties. En aquesta recerca hi participen els experts dels programes Genètica i millora animal i Benestar animal de l’IRTA per fer els primers assajos amb porc ibèric com a model. «El porc no només pot servir com a model per identificar les substàncies, sinó que també permetrà testar si la seva síntesi o presència es pot modular a través de la dieta», explica Dalmau.
En un altre projecte anomenat PIGHAVIOUR, l’equip de l’IRTA i l’I3PT, juntament amb el catedràtic de Microbiologia i expert en Ecologia Microbiana intestinal humana de la UdG, Jesús Garcia-Gil de l’Institut d’Investigació Biomèdica de Girona Dr. J. Trueta (IDIBGI), i l’expert en neurociència, Xavier Xifró de la Universitat de Girona (UdG), avaluen els canvis morfològics i fisiològics que pateix el cervell del porc en funció de les espècies de microorganismes de l’intestí i si hi ha opcions de revertir aquest efecte. Com que els animals no poden explicar per ells mateixos els seus sentiments, avaluen el seu estat emocional a partir de proves de cognició, és a dir, si l’estat emocional els influeix en l’atenció, l’aprenentatge, la memòria o la presa de decisions.
Extrapolar els resultats en porcs a pacients reals
El següent pas, i dins del projecte finançat per La Marató de TV3, serà veure aquest mateix efecte en pacients diagnosticats amb la síndrome de l’intestí irritable i la depressió severa. Per fer-ho, extrauran microorganismes i les molècules que segreguen en les mostres fecals de pacients amb i sense símptomes i les administraran als porcs establerts com a model. L’objectiu serà veure quins canvis es produeixen al cervell dels porcs, i en el seu comportament i estat anímic, per extrapolar-ho al cervell humà. «Si coneixem els microorganismes responsables de determinats estats d’ànim i els mecanismes amb què actuen, el següent pas serà dissenyar prebiòtics amb els microorganismes o els seus metabòlits que indueixen millors estats d’ànim per subministrar tant als pacients humans com als animals», conclou Dalmau.
