Efectos a largo plazo de la transferencia de microbiota en animales sometidos a estrés temprano

Abstract

Early life Stress increases vulnerability to behavioral and metabolic pathologies in adulthood. Although it has been observed that strategies aimed at modifying the intestinal microbiota from early life can prevent some of the deleterious effects of early stress; to date, the effect of modifying the intestinal microbiota in adult individuals has been little studied. Therefore, in the present work we set out the objective of determining if antibiotic-induced microbiota depletion (AIMD) in combination with fecal microbiota transfer (FMT) reverses the effects of early stress on memory, hippocampal neurogenesis, depressive-like behavior, metabolic risk and intestinal dysbiosis in a lasting manner in adult animals. For this, we used male rats of the Sprague Dawley strain, control and subjected them to maternal separation (SM, 3 hours a day from postnatal day 1 to 14). To efficiently simulate the diversity of the microbiota observed in wildlife, animals were kept in microbiologically uncontrolled conditions (dirty). At two months of age, half of the animals in each group underwent the AIMD protocol and subsequently FMT was performed by cohabitation (control animals with intact microbiota cohabited with SM animals with microbiota depletion and vice versa) for 2 months. Independent groups of animals were used to assess the durability of the effects of TMF. Our results showed that AIMD replicated the behavioral and neuroendocrine effects of SM, but did not exacerbate them. TMF in combination with AIMD durably reversed the behavioral, neuroendocrine, and metabolic effects caused by SM. This study shows the importance of the intestinal microbiota as a mediator of the effects of stress in the long term.

El estrés en etapas tempranas de la vida aumenta la vulnerabilidad a sufrir patologías conductuales y metabólicas en la edad adulta. Si bien, se ha observado que las estrategias encaminadas a modificar la microbiota intestinal desde la vida temprana pueden prevenir algunos de los efectos deletéreos del estrés temprano; a la fecha, el efecto de modificar la microbiota intestinal en individuos adultos ha sido poco estudiado. Por lo cual, en el presente trabajo nos planteamos el objetivo de determinar si la depleción de microbiota inducida por antibióticos (AIMD) en combinación con la transferencia de microbiota fecal (TMF) revierte los efectos del estrés temprano sobre la memoria, la neurogénesis hipocampal, la conducta tipo depresiva, el riesgo metabólico y la disbiosis intestinal de manera duradera en animales adultos. Para esto, utilizamos ratas macho de la cepa Sprague Dawley control y sometidas a separación maternal (SM, 3 horas diarias del día postnatal 1 al 14). Para simular eficientemente la diversidad de la microbiota observada en la vida silvestre, los animales se mantuvieron en condiciones microbiológicamente no controladas (sucios). A los dos meses de edad, la mitad de los animales de cada grupo fueron sometidos al protocolo de AIMD y posteriormente se realizó la TMF mediante cohabitación (animales control con microbiota intacta cohabitaron con animales SM con depleción de microbiota y de forma inversa) durante 2 meses. Grupos independientes de animales fueron utilizados para evaluar la durabilidad de los efectos de la TMF. Nuestros resultados muestran que la AIMD replicó los efectos conductuales y neuroendocrinos de la SM, pero no los exacerba. La TMF en combinación con la AIMD revirtió de forma duradera los efectos conductuales, neuroendocrinos y metabólicos causados por la SM. Este estudio muestra la importancia de la microbiota intestinal como mediador de los efectos del estrés a largo plazo.