Luz de baja intensidad para luchar contra los efectos del estrés crónico

El artículo, basado en el estudio de modelos animales de laboratorio, está encabezado por el profesor Albert Giralt, de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud y el Instituto de Neurociencias (UBneuro) de la Universidad de Barcelona. También participan equipos del Centro para la Producción y Validación de Terapias Avanzadas (CREATIO) de la UB y la Universidad de Girona, así como la Universidad de Montpellier y la empresa REGEnLIFE (Francia).

Luz de baja intensidad para activar el eje intestino-cerebro

En la práctica clínica, la fotobiomodulación aplica la luz de láseres u otras fuentes de baja intensidad para estimular la actividad de un órgano con una fisiología alterada. Ahora, el nuevo estudio utiliza, por primera vez en el campo de la depresión, la fotobiomodulación combinada para estimular distintos órganos y, en concreto, el cerebro y el intestino.

«Esta es una de las contribuciones científicas más innovadoras del nuevo trabajo: coestimular de forma coordinada el cerebro y el intestino a la vez, es decir, el eje cerebro-intestino. Hoy en día el área de investigación del eje intestino-cerebro está generando un gran interés científico y es un campo muy prometedor para el posible tratamiento de enfermedades del sistema nervioso», detalla el profesor Albert Giralt, miembro también del IDIBAPS y el Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED).

«La nueva aproximación terapéutica se centra en este escenario ahora redescubierto, que es el de la intervención y manipulación del eje intestino-cerebro para abordar trastornos neurológicos y psiquiátricos», continúa Giralt. «La fotobiomodulación es una tecnología no invasiva, muy bien tolerada por los pacientes y carece de los efectos secundarios de los tratamientos farmacológicos. Además, este avance también podría ser útil en el tratamiento de patologías sin cobertura médica clara o incompleta, como es el caso el subtipo de depresión resistente a tratamientos», concluye el experto.

Los dispositivos para aplicar la fotobiomodulación, desarrollados por la empresa REGEnLIFE, se han adaptado a estudios previos relacionados con enfermos de Alzheimer. Combinan múltiples fuentes de estimulación (láser, LED, etc.) asociadas a un anillo magnético para estabilizar la emisión de luz pulsada —y no continua— para evitar sobrecalentamiento de los tejidos, y están adaptados para la aplicación clínica en pacientes.

Trastornos psiquiátricos: más allá del encéfalo

Otro hito científico del trabajo es constatar que los trastornos psiquiátricos no tienen como único epicentro el encéfalo, «sino que otros tejidos y órganos también desempeñan un rol decisivo en su fisiopatología. Si las nuevas terapias tienen en consideración todos estos factores, es muy probable que podamos obtener resultados muy satisfactorios en el futuro», apunta el investigador.

Pero, ¿cómo actúa la fotobiomodulación en el eje cerebro-intestino? Hasta ahora solo se disponía de estudios descriptivos de los cambios inducidos por la fotobiomodulación. Ahora, el nuevo trabajo profundiza en los mecanismos moleculares y muestra cómo la fotobiomodulación es capaz de revertir los efectos cognitivos del estrés crónico a través del restablecimiento de la vía SIRT1, «relacionada con senescencia y la muerte celular, la modulación de las neuronas piramidales del hipocampo en el cerebro y la normalización de la diversidad en la microbiota intestinal», asegura la investigadora Anna Sancho-Balcells (UB-UBneuro-CIBERNED), primera autora del estudio.

«Por otros estudios —continúa la experta— se sabía que la vía de la sirtuína SIRT1 está alterada en modelos preclínicos de estrés y de depresión. Sin embargo, todavía era una incógnita descubrir cuáles son los mecanismos por los que la fotobiomodulación ejerce efectos beneficiosos. En nuestro estudio constatamos que la vía de SIRT1 es la ruta fisiológica más alterada en determinadas regiones del cerebro en condiciones de estrés crónico, y la fotobiomodulación tiene la capacidad de restablecerla».

En el sistema digestivo, la fotobiomodulación activaría cambios en la microbiota intestinal, efectos que son más visibles cuando se trata de una doble estimulación cerebro-intestino en comparación con el tratamiento del intestino solo. Tal y como explica el profesor Xavier Xifró, del grupo de investigación TargetsLab de la Facultad de Medicina de la Universidad de Girona, «los mecanismos celulares asociados parecen estar ligados a la mejora de los procesos neuroinflamatorios. Así, los cambios observados en la microbiota se asocian fuertemente con algunos cambios en la neuroinflamación (por ejemplo, la microgliosis y la astrogliosis, que cursan a través de la inflamación de células específicas del sistema nervioso)».

Fotobiomodulación combinada en pacientes con depresión

La fotobiomodulación se perfilaría como un potencial tratamiento coadyuvante para administrar de forma coordinada con la terapia farmacológica en casos de trastornos por depresión graves. En futuras líneas de investigación, el equipo quiere impulsar el diseño de ensayos clínicos para comprobar la eficacia de la fotobiomodulación combinada en pacientes con depresión.

«Es probable que la fotobiomodulación sea especialmente adecuada en formas específicas de depresión, como la depresión resistente al tratamiento. También queremos explorar la relación con los procesos de neuroinflamación: éste es uno de los parámetros mejor rescatados después de la fotobiomodulación, y la depresión resistente al tratamiento está muy asociada a la neuroinflamación», concluye el equipo investigador.

Artículo de referencia: Sancho-Balsells, Anna; Borràs-Pernas, Sara; Flotta, Francesca; Chen, Wangi; del Toro, Daniel; Rodríguez, Manuel J.; Alberch, Jordi; Blivet, Guillaume; Touchon, Jacques; Xifró, Xavier; Giralt, Albert. «Brain–gut photobiomodulation restores cognitive alterations in chronically stressed mice through the regulation of Sirt1 and neuroinflammation». Journal of Affective Disorders, marzo de 2024. DOI: 10.1016/j.jad.2024.03.075

Imagen: Un estudio liderado por la Universidad de Barcelona revela que el uso de la fotobiomodulación —una técnica basada en el uso de luz de baja intensidad de láser o LED— dirigida de manera combinada en el cerebro y el intestino podría contribuir a mejorar los tratamientos para abordar enfermedades neurológicas en pacientes. De izquierda a derecha, los investigadores de la UB Albert Giralt y Anna Sancho-Balcells junto a Xavier Xifró (UdG).