El sueño es necesario para consolidar la memoria, regenerar los tejidos y generar energía para la regulación emocional y el estado de alerta durante el día. La privación del sueño interrumpe estos procesos, aumenta el estrés y predispone a las personas a problemas cardíacos , psiquiátricos y neurológicos. Podemos tener cierto control sobre cómo se desarrolla nuestro sueño, pero muchas piezas del rompecabezas en particular las que se encuentran a nivel celular escapan a nuestro control. Algunas de ellas, de hecho, están en nuestro intestino.
Estudios en modelos animales y humanos sugieren que existe una relación bidireccional entre la composición de la microbiota intestinal y la calidad y duración del sueño. En ratones, la alteración de la comunidad microbiana intestinal, por ejemplo mediante tratamiento con antibióticos, puede provocar un sueño de peor calidad y más fragmentado.
Una microbiota más diversa suele correlacionarse con una mayor eficiencia y duración del sueño. Un mejor sueño también se asocia con una mayor abundancia de bacterias con funciones metabólicas beneficiosas para la salud , como la producción de ácidos grasos de cadena corta (AGCC), mientras que afecciones como el insomnio se vinculan con una menor abundancia de estos microorganismos. Aún no está claro si el insomnio causa estas alteraciones, o viceversa; probablemente se retroalimenten entre sí.
Al igual que muchas de las sustancias químicas y procesos que dan energía a nuestro organismo, la composición del microbioma fluctúa de forma natural a lo largo del día . Estos cambios están vinculados a los procesos circadianos del huésped, y las alteraciones del sueño (por ejemplo, el desfase horario ) pueden alterar los ritmos de la microbiota, lo que tiene importantes consecuencias para la salud.
El estudio reciente demostró, en modelos animales, que las fluctuaciones diarias en las vías del estrés están estrechamente vinculadas al sueño y están moduladas por el microbioma. La respuesta a cómo los microbios regulan el sueño depende en parte de una investigación que comenzó hace más de 100 años. En aquel entonces, los científicos exploraban activamente cómo extraer líquido cefalorraquídeo de animales privados de sueño e inyectarlo en un animal de control sano, y cómo lograr que se durmieran o tuvieran mucho sueño. Esto motivó investigaciones sobre qué sustancias del fluido eran responsables de este efecto. Uno de estos compuestos, conocido como Factor S, fue identificado en la década de 1970.
El Factor S era un péptido muramilo, un componente del peptidoglicano que liberan las bacterias al crecer y dividirse. Cabe destacar que los mamíferos no pueden sintetizar péptidos muramilo , lo que significa que su presencia y las propiedades inductoras del sueño observadas tienen su origen en las bacterias.
Las investigaciones realizadas a lo largo de los años han demostrado que estos péptidos microbianos entran en la circulación sanguínea a través de las bacterias intestinales y atraviesan la barrera hematoencefálica, uniéndose a receptores en el cerebro que desencadenan respuestas asociadas al sueño.
Los péptidos fluctúan a lo largo del día. Presentan distintos niveles en diferentes áreas del cerebro. Si se alteran o interrumpen los ciclos normales del sueño, estos niveles cambian, y los cambios son únicos según el área cerebral que se esté analizando. Estos hallazgos sugieren la existencia de un sistema regulador en el cerebro que guía la respuesta a los productos bacterianos.
Esa respuesta está estrechamente relacionada con el sistema inmunitario. Los péptidos muramilo estimulan la liberación de citocinas reguladoras que intervienen en el sueño. Esta conexión entre el sueño y el sistema inmunitario se manifiesta en el contexto de una infección (es decir, estar enfermo produce cansancio), pero las citocinas también parecen ser la base de la regulación diaria del sueño a través del eje intestino-cerebro.
Aunque el sueño depende de la actividad cerebral si se interrumpen regiones cerebrales fundamentales para el ciclo sueño-vigilia en modelos animales y luego se les trata con péptidos de muramilo, siguen teniendo sueño. Estos hallazgos cuestionan la idea de que el sueño no es únicamente un proceso global controlado por complejos circuitos cerebrales. También es un fenómeno local que se inicia a nivel celular.
Tras periodos de actividad intensa, pequeños grupos de células cerebrales entran en un estado de sueño, caracterizado por una actividad eléctrica más lenta y patrones de secreción de citoquinas similares a los del sueño, mientras que otras permanecen despiertas. El sueño global se produce cuando estos ciclos locales de sueño y vigilia se sincronizan.
Si el sueño es complejo y dinámico, también lo son las formas en que los microbios lo afectan. Además de los péptidos muramilo, la microbiota intestinal produce y libera gran cantidad de moléculas a diario. Algunas, como el butirato y los metabolitos relacionados con la síntesis de melatonina, pueden influir en el sueño de forma directa o indirecta.
Ampliar el conocimiento sobre los metabolitos microbianos conocidos (y sus productores) implicados en el sueño, así como sobre los mecanismos celulares del huésped responsables de detectarlos y responder a ellos, es una prioridad fundamental en este campo. Las bacterias han sido y seguirán siendo un foco importante, aunque hay que ampliar el enfoque para incluir también a los fagos, las arqueas y otros tipos de microbios que habitan nuestro intestino.
Para muchos científicos, el objetivo de estas investigaciones es utilizar los descubrimientos para fundamentar estrategias basadas en la microbiota para mejorar el sueño. Existen datos que sugieren que ciertas especies probióticas (p. ej., Lactobacillus y Bifidobacterium) se asocian con un perfil metabólico microbiano alterado y mejoran la calidad del sueño. Un estudio halló que los adultos que recibieron Bifidobacterium animalis subsp. lactis durante 8 semanas presentaron una mejor calidad del sueño, medida mediante un cuestionario autoadministrado de uso común , en comparación con el grupo placebo.
Los prebióticos y los cambios en la dieta que influyen directa o indirectamente en el sueño son otra posible vía. ¿Existen alimentos específicos (por ejemplo, ricos en triptófano ) que se puedan consumir en momentos determinados del día para modular la microbiota intestinal y lograr un sueño óptimo. Aunque menos accesibles, algunos estudios también han demostrado que los trasplantes de microbiota fecal pueden mejorar el sueño en personas que sufren de insomnio crónico, lo que destaca una modalidad potencial para mejorar el sueño en ciertas circunstancias.
Sin embargo, la mayoría de los estudios que evalúan los efectos de las intervenciones en la microbiota sobre el sueño son de pequeña escala y requieren mayor validación antes de que puedan tener un impacto traslacional amplio. El sueño también es complejo: los microbios no son la única solución para dormir mal, sino uno de los muchos factores internos y externos que influyen en la calidad de nuestro descanso.
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