Un neurotransmisor producido por las bacterias intestinales modula el comportamiento sensorial del huésped

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• La neurociencia
• El comportamiento de los animales

Sus antecedentes:

• Los microorganismos forman comunidades complejas con los huéspedes, que influyen en la fisiología.
• Algunas bacterias producen neurotransmisores que pueden modular la actividad y el comportamiento del sistema nervioso del huésped.
• Los mecanismos y la relevancia de la señalización microbiota-cerebro siguen siendo en gran medida desconocidos.

Objetivo del estudio:

• Investigar la base mecanicista de la señalización entre la microbiota y el cerebro en Caenorhabditis elegans.
• Para determinar cómo los neurotransmisores bacterianos influyen en las decisiones sensoriales y el comportamiento del huésped.
• Comprender la relevancia fisiológica de los neuromoduladores bacterianos en las interacciones huésped-microbio.

Principales métodos:

• Se identificaron genes bacterianos responsables de la biosíntesis de la tiramina en Providencia.
• Investigó la conversión de tiramina bacteriana en octopamina en C. elegans.
• Se analizó el papel de la señalización de la octopamina del huésped y el receptor OCTR-1 en la modulación de las respuestas olfativas.
• Ensayos de elección de alimentos para evaluar la preferencia del huésped por las bacterias productoras de tiramina.

Principales resultados:

• La tiramina bacteriana evita la biosíntesis de tiramina del huésped para manipular las decisiones sensoriales del huésped.
• La tiramina bacteriana se convierte en octopamina, dirigida a los receptores OCTR-1 del huésped en las neuronas nociceptivas.
• La producción de tiramina bacteriana es esencial para modular la respuesta olfativa aversiva de C. elegans.
• C. elegans muestra una preferencia por la bacteria Providencia, dependiente de la tiramina bacteriana y la señalización de la octopamina del huésped.

Conclusiones:

• Los neurotransmisores bacterianos pueden imitar las moléculas del huésped para anular el control del huésped de las decisiones sensoriales.
• Esta comunicación entre reinos mejora la aptitud tanto del huésped como del microorganismo colonizador.
• El estudio revela un nuevo mecanismo de señalización microbiota-cerebro con implicaciones para las interacciones huésped-microbio.