Casi todos los estadounidenses que se han convertido en padres en la última década han escuchado el eslogan "la leche materna es lo mejor", y probablemente se les haya animado a ofrecer leche materna a los recién nacidos. Entre otras cosas, la leche materna contiene fuentes naturales de prebióticos:moléculas de fibra pequeñas e indigeribles que promueven el crecimiento de bacterias buenas en el intestino del bebé. Sin embargo, para muchas familias, la lactancia materna es difícil o imposible. Afortunadamente, las fórmulas modernas para bebés se están acercando a la realidad con la ayuda de investigadores de la Universidad de Illinois.
En un estudio reciente del Piglet Nutrition and Cognition Lab en la U de I, los científicos trabajaron con lechones para mostrar que los prebióticos incluidos en la fórmula infantil pueden mejorar la memoria y el comportamiento exploratorio.
"Cuando proporcionamos prebióticos en la fórmula, nuestros resultados confirman que no solo podemos beneficiar la salud intestinal, lo que se conoce, sino que también podemos influir en el desarrollo del cerebro", dice Ryan Dilger, profesor asociado en el Departamento de Ciencias Animales, División dePrograma de Ciencias Nutricionales y Neurociencia en la U de I. "De hecho, podemos cambiar la forma en que los lechones aprenden y recuerdan al influir en las bacterias del colon".
Los lechones se consideran ampliamente un modelo más informativo para los bebés humanos que los ratones y las ratas; sus sistemas digestivos, las respuestas conductuales y el desarrollo del cerebro son notablemente similares a los bebés humanos. Por lo tanto, los investigadores recurren cada vez más a los lechones para probar hipótesis en pruebas preclínicas.ensayos relacionados con la salud humana, especialmente en el contexto de los microbios intestinales y el desarrollo del cerebro.
"No ha habido mucho trabajo mirando el eje intestino-cerebro en humanos, pero mucho trabajo de roedores muestra esas conexiones. Esto lo lleva a un modelo animal que está mucho más cerca de los bebés humanos ypreguntando si esa conexión aún existe y si podemos descubrir posibles mecanismos ", dice Stephen Fleming, autor principal del estudio y estudiante de doctorado en el Programa de Neurociencia en la U de I.
A principios de 2016, Dilger y sus colegas trabajaron con lechones para demostrar que una combinación de componentes de fórmula innovadores, incluidos los prebióticos, pueden desempeñar un papel en el desarrollo y el comportamiento del cerebro. En su nuevo estudio, el equipo se concentró únicamente en los efectos de los prebióticos.
A partir del segundo día de vida, a los lechones se les dio una fórmula infantil a base de leche de vaca suplementada con polidextrosa PDX, un carbohidrato sintético con actividad prebiótica y galactooligosacárido GOS, un prebiótico natural. Cuando los lechones tenían 25 años.días atrás, Fleming los llevó a través de varias pruebas de aprendizaje, memoria y estrés. Después de 33 días, se recolectaron sangre, cerebro y tejidos intestinales para su análisis.
La prueba de aprendizaje y memoria les dio a los lechones la oportunidad de jugar con juguetes para perros: uno que habían visto antes y un juguete nuevo. Si pasaban más tiempo con el juguete nuevo, eso era una indicación de que el lechón lo reconociócomo nuevo y preferido. Esta prueba de "reconocimiento de objetos novedosos" mejora en las pruebas de laberinto clásicas comúnmente utilizadas en estudios de roedores.
"Si está tratando de evaluar la memoria, esta prueba está más cerca de lo que haríamos con un bebé. Después de todo, generalmente no capacitamos a los bebés en laberintos", dice Fleming. "Lo sabemos por investigaciones anterioresesta prueba funciona para cerdos, pero este es el primer ejemplo publicado de su uso en un contexto nutricional ".
Los cerdos alimentados con PDX y GOS pasaron más tiempo jugando con objetos nuevos que los cerdos que no recibieron los suplementos prebióticos. La preferencia por objetos nuevos, una indicación de curiosidad natural, es un signo de desarrollo cerebral saludable y apunta hacia un desarrollo positivo deAprendizaje y Memoria.
Cuando los prebióticos funcionan como deberían, las bacterias buenas aumentan en abundancia. Una forma de saberlo es observando los productos metabólicos finales - ácidos grasos volátiles AGV - excretados por las bacterias durante la digestión de las fibras prebióticas.
"Los ácidos grasos volátiles son un indicador global de si los prebióticos tuvieron un efecto en la población general de bacterias. Por ejemplo, podríamos querer ver un aumento en Lactobacillus y otras bacterias beneficiosas que producen butirato", explica Dilger. Ácido graso volátilLas concentraciones de VFA en el colon, la sangre y el cerebro cambiaron en los cerdos que recibieron PDX y GOS en comparación con los cerdos de control.
La evidencia reciente sugiere que los VFA bacterianos podrían ingresar a la sangre y viajar al cerebro, donde podrían afectar el estado de ánimo y el comportamiento.
"Descubrimos que sí, los VFA se absorben en la sangre de los cerdos que fueron alimentados con PDX / GOS. Y sí, entran al cerebro", explica Fleming. "Pero cuando analizamos la relación entre estos VFAy los resultados de nuestras pruebas de comportamiento, no parecía haber una conexión clara "
Otra sorpresa fue una disminución de la serotonina en el cerebro de los cerdos alimentados con el prebiótico. "Cuando escuchas menos serotonina, hay una reacción inmediata que dice: 'Bueno, eso es malo'", dice Fleming. No necesariamente; esos cerdos no lo hicieron.muestran una mayor ansiedad que los cerdos de control durante una prueba de estrés o un rendimiento inferior cuando se les realiza una prueba de aprendizaje y memoria. Los investigadores plantean la hipótesis de que los prebióticos pueden alterar los niveles de triptófano, precursor de aminoácidos de la serotonina, pero es demasiado pronto para decirlo.
Aunque se necesita más trabajo para abordar las preguntas restantes, el estudio se suma al creciente cuerpo de investigación que sugiere un vínculo fuerte y potencialmente modificable entre el intestino y el cerebro: un vínculo que los fabricantes de fórmulas para bebés deben tener muy en cuenta.
"Hay muchas maneras en que podemos alterar la composición de la microbiota y pueden tener beneficios muy fuertes. Promover una buena 'salud intestinal' sigue siendo un fuerte enfoque en el campo de la nutrición", dice Dilger.
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Materiales proporcionados por Facultad de Ciencias Agrícolas, del Consumidor y del Medio Ambiente de la Universidad de Illinois . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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