El sueño depende de muchos sistemas del organismo: el cerebro, las hormonas, el sistema inmunitario, el metabolismo y el reloj biológico. En la última década, los investigadores han descubierto que las bacterias intestinales son otro factor importante. Los microbios del intestino producen pequeñas sustancias químicas, modifican las señales inmunitarias, estimulan los nervios intestinales e influyen en los relojes biológicos locales, y esos efectos pueden alterar cuándo y cómo duermes. Existe una conexión clave que vincula la dieta y la actividad intestinal con las sustancias químicas cerebrales triptófano y serotonina, las cuales desempeñan un papel fundamental en el ciclo sueño-vigilia. A continuación, analizaremos las numerosas formas en que las bacterias intestinales influyen tanto en la salud intestinal como en el sueño.
Por qué el intestino es importante para el sueño
El intestino y el cerebro se comunican constantemente entre sí. Los microbios intestinales producen o modifican moléculas diminutas que pueden pasar a la sangre y llegar a otros órganos; por ejemplo, los ácidos grasos de cadena corta procedentes de la fermentación de la fibra, los indoles derivados del triptófano y los ácidos biliares modificados. Además, algunos componentes de ciertas bacterias (como el lipopolisacárido, o LPS, procedente de la membrana externa de las bacterias gramnegativas) pueden actuar como desencadenantes de la inflamación si atraviesan una barrera intestinal debilitada. Estas sustancias químicas microbianas pueden alterar las señales inmunitarias (aumentando o reduciendo la inflamación), estimular los nervios intestinales y el nervio vago —una vía directa hacia el cerebro— y modificar los relojes biológicos locales de los órganos.
Estas moléculas llegan al cerebro principalmente de dos formas: de manera indirecta, cuando viajan por la sangre y alteran los mediadores inmunitarios, o de forma más directa, activando los nervios o modificando el suministro de materias primas que el cerebro necesita para producir neurotransmisores. Dado que el sueño depende de diversos factores —entre ellos, las sustancias químicas cerebrales (serotonina, GABA e histamina), hormonas como la melatonina, la inflamación y los ritmos circadianos—, los cambios en la microbiota intestinal pueden alterar significativamente cuándo y cómo duermes.
Serotonina y triptófano: el vínculo clave con el sueño
La serotonina es una sustancia química cerebral implicada en el estado de ánimo, la vigilia y en la producción de melatonina, la hormona que ayuda a señalar el inicio de la noche y a favorecer el sueño. El cuerpo cuenta con dos sistemas de serotonina distintos. La mayor parte de la serotonina se produce en el intestino mediante células enterocromafínicas especializadas que utilizan una enzima llamada TPH1. El cerebro produce su propia serotonina en el interior de las neuronas mediante una enzima diferente, la TPH2. Es importante destacar que la serotonina producida en el intestino no puede atravesar la barrera hematoencefálica, por lo que el cerebro depende del aminoácido triptófano (obtenido de los alimentos) como materia prima para producir su propia serotonina.
Esto significa que los niveles de serotonina en el cerebro dependen de dos factores: la cantidad de triptófano que llega al torrente sanguíneo y la eficacia con la que la enzima TPH2 neuronal convierte el triptófano en serotonina. Los factores que reducen el triptófano circulante —como ciertas actividades microbianas, la inflamación que activa la vía de la quinurenina o las carencias dietéticas— pueden reducir la serotonina central y alterar el sueño. Por el contrario, los factores que preservan o aumentan la disponibilidad de triptófano —como un aporte adecuado de proteínas en la dieta, una menor inflamación intestinal y una microbiota que favorezca la disponibilidad de triptófano— pueden contribuir a una síntesis normal de serotonina, a la producción nocturna de melatonina y a unos horarios y una arquitectura del sueño más saludables.
Cómo las bacterias intestinales modifican el triptófano y la serotonina
Los microbios intestinales influyen en el sueño al modificar el triptófano y la serotonina a través de varios mecanismos. Algunas bacterias consumen o transforman el triptófano, mientras que otras mejoran su absorción, alterando la cantidad de triptófano que circula en la sangre. Una reducción del triptófano en sangre supone menos sustrato para que el cerebro sintetice serotonina, lo que puede dificultar conciliar el sueño, mantener un sueño estable y producir melatonina por la noche. En segundo lugar, ciertos microbios y sus metabolitos (por ejemplo, los ácidos grasos de cadena corta) estimulan a las células enterocromafínicas del intestino para que produzcan más serotonina, lo que altera la digestión y la señalización inmunitaria; aunque la serotonina de origen intestinal no atraviesa la barrera hematoencefálica, estos cambios periféricos pueden afectar indirectamente al sueño.
En tercer lugar, algunos productos microbianos (como el lipopolisacárido, o LPS, mencionado anteriormente) provocan una inflamación que activa enzimas que desvían el triptófano de la síntesis de serotonina y lo dirigen hacia la vía de la quinurenina. La vía de la kynurenina es una serie de pasos químicos que el cuerpo utiliza para descomponer el triptófano en otras moléculas, como la kynurenina y sus metabolitos. La kynurenina y sus metabolitos pueden entrar en el cerebro e interrumpir la señalización neuronal, lo que podría afectar negativamente al estado de ánimo, al sistema inmunitario y al sueño. Por último, la serotonina es necesaria para producir melatonina, por lo que una menor cantidad de serotonina en el cerebro se traduce en menos melatonina. Esto puede debilitar la señal nocturna del organismo y dificultar el sueño.
Por qué es importante para la salud intestinal y el sueño
Los efectos de la serotonina dependen de la región cerebral y del momento del día, pero, en general, favorece un sueño normal al permitir la producción de melatonina y ayudar a regular los sistemas responsables de la vigilia y el estado de alerta. Un nivel adecuado de serotonina en el cerebro facilita la conciliación del sueño, estabiliza la arquitectura del sueño y favorece un sueño profundo y reparador. Cuando los niveles de serotonina en el cerebro son bajos —debido a una menor disponibilidad de triptófano o a un mayor desvío de este hacia la vía de la kynurenina—, el sueño suele volverse fragmentado, con menos sueño de ondas lentas (profundo), más despertares y cambios en el momento y la duración de la fase REM, lo que puede afectar negativamente al estado de ánimo y a las funciones cognitivas durante el día.
Aunque la serotonina producida en el intestino no puede atravesar la barrera hematoencefálica, influye en los nervios cercanos (en particular el vago) y en las células inmunitarias, modificando las señales que esos sistemas envían al sistema nervioso central. Estas señales nerviosas e inmunitarias alteradas pueden aumentar el estado de vigilia, elevar el tono inflamatorio o amplificar las respuestas al estrés, lo que, en cada caso, puede reducir la profundidad y la continuidad del sueño. Con el tiempo, las alteraciones repetidas pueden empeorar la regulación del sueño y contribuir a la fatiga diurna, a los trastornos del estado de ánimo y a efectos metabólicos, creando un círculo vicioso que altera aún más la función intestinal y la composición microbiana.
Otras formas importantes en que los microbios afectan al sueño
La serotonina es un eslabón clave, pero los microbios intestinales también afectan al sueño de otras formas. Las bacterias que se alimentan de fibra producen ácidos grasos de cadena corta (AGCC) que pueden ayudar a profundizar el sueño e influir en las células cerebrales. Algunos microbios producen componentes básicos de neurotransmisores como el GABA y la dopamina, que actúan sobre los receptores o los nervios intestinales. Los microbios también influyen en la inflamación —una inflamación de bajo nivel a largo plazo empeora el sueño— y sus señales pueden modificar la actividad del nervio vago, alterando rápidamente el estado de alerta del cerebro.
Los microbios intestinales siguen los ritmos diurnos y nocturnos y ayudan a regular los relojes biológicos a través de sus metabolitos; además, modifican los ácidos biliares y el metabolismo, lo que puede influir en la temperatura corporal y en el sueño. Cuando el microbioma está desequilibrado —una condición conocida como disbiosis—, los metabolitos microbianos tóxicos pueden alterar aún más el sueño y dañar la salud cerebral.
Resultados de la investigación y medidas prácticas para mejorar el sueño a través del intestino
Los estudios en animales demuestran que modificar el microbioma altera el sueño y las sustancias químicas cerebrales. En los seres humanos, existe una relación entre el desequilibrio intestinal y la mala calidad del sueño, y pequeños ensayos con algunos probióticos o prebióticos muestran mejoras moderadas en el sueño.
Hay medidas prácticas que pueden ayudar a orientar el metabolismo del triptófano hacia una serotonina más saludable y un mejor sueño:
- Consume suficientes proteínas (para obtener triptófano) y mucha fibra para alimentar a las bacterias productoras de AGCC.
- Evita los alimentos y hábitos que favorecen la inflamación intestinal, como los alimentos altamente procesados o el consumo excesivo de alcohol.
- Considera la posibilidad de tomar prebióticos o probióticos específicos (los resultados varían según la cepa).
- Reduzca la inflamación general con una dieta saludable, ejercicio y el tratamiento de las infecciones intestinales.
- Mantén una exposición regular a la luz y horarios fijos para las comidas, con el fin de favorecer los relojes biológicos de tu cuerpo y de tu microbiota.
Limitaciones y cuestiones pendientes
La serotonina intestinal y la cerebral no son lo mismo: los cambios en la serotonina periférica no reflejan directamente los niveles cerebrales, por lo que medir la serotonina intestinal solo ofrece una imagen indirecta de los niveles de serotonina en el cerebro. Es más, los microbiomas individuales difieren ampliamente debido a la dieta, la genética, la medicación y el entorno, por lo que los efectos sobre el metabolismo del triptófano, la producción de serotonina y el sueño pueden variar sustancialmente de una persona a otra.
Aún no sabemos qué bacterias específicas, combinaciones de microbios o sustancias químicas microbianas impulsan de forma fiable que el triptófano se utilice para la producción de serotonina, en lugar de seguir la vía de la quinurenina, en las personas, ni si modificar el microbioma puede producir beneficios duraderos para el sueño. Los estudios realizados hasta la fecha se ven limitados por el reducido tamaño de las muestras, los seguimientos cortos, los métodos de medición inconsistentes y la dificultad para separar los efectos del microbioma de los de la dieta y la inflamación. Debido a estos problemas, se necesitan ensayos en humanos más amplios, de mayor duración y bien controlados.
La salud intestinal es importante para dormir mejor
Las bacterias intestinales influyen en el sueño de muchas maneras, pero la ruta triptófano → serotonina → melatonina es un eslabón clave entre la alimentación, la actividad intestinal y la química cerebral que controla los horarios y la calidad del sueño. Fomentar una microbiota intestinal diversa y rica en fibra, así como limitar la inflamación intestinal, son medidas prácticas que pueden ayudar a dormir mejor, aunque se necesitan enfoques personalizados y más investigación.
