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El microbioma intestinal humano impacta en la salud del cerebro humano de muchas maneras: (1) Los componentes bacterianos estructurales como los lipopolisacáridos proporcionan una estimulación tónica de bajo grado del sistema inmunológico innato. La estimulación excesiva debido a la disbiosis bacteriana, el crecimiento excesivo de bacterias en el intestino delgado o el aumento de la permeabilidad intestinal pueden producir inflamación sistémica y / o del sistema nervioso central. (2) Las proteínas bacterianas pueden reaccionar de forma cruzada con antígenos humanos para estimular respuestas disfuncionales del sistema inmunológico adaptativo. (3) Las enzimas bacterianas pueden producir metabolitos neurotóxicos como el ácido D-láctico y el amoníaco. Incluso los metabolitos beneficiosos, como los ácidos grasos de cadena corta, pueden ejercer neurotoxicidad. (4) Los microbios intestinales pueden producir hormonas y neurotransmisores idénticos a los producidos por los seres humanos. Los receptores bacterianos de estas hormonas influyen en el crecimiento y la virulencia microbianos. (5) Las bacterias intestinales estimulan directamente las neuronas aferentes del sistema nervioso entérico para enviar señales al cerebro a través del nervio vago. A través de estos variados mecanismos, los microbios intestinales dan forma a la arquitectura del sueño y la reactividad al estrés del eje hipotalámico-hipofisario-adrenal. Influyen en la memoria, el estado de ánimo y la cognición y son clínica y terapéuticamente relevantes para una variedad de trastornos, incluido el alcoholismo, el síndrome de fatiga crónica, la fibromialgia y el síndrome de piernas inquietas. Se está estudiando su papel en la esclerosis múltiple y las manifestaciones neurológicas de la enfermedad celíaca. Las herramientas nutricionales para alterar terapéuticamente el microbioma intestinal incluyen cambios en la dieta, probióticos y prebióticos.
