A microbiota intestinal é composta por trilhões de microrganismos e tem impacto direto no sistema nervoso central. Ela produz metabólitos, como os ácidos graxos de cadeia curta (por exemplo, o butirato), que funcionam como neuroprotetores e anti-inflamatórios. Esses compostos influenciam a produção de neurotransmissores e neurotrofinas, proteínas essenciais para o desenvolvimento e a sobrevivência dos neurônios.
Segundo especialistas, as mudanças na composição dessa comunidade microbiana têm sido associadas a várias condições neuropsiquiátricas, como depressão, TDAH, autismo, transtorno bipolar e doenças neurodegenerativas. Ainda que grande parte dessas informações seja correlacional, há forte evidência de que esse eixo intestino-cérebro funciona por vias neuroimunes e neuroendócrinas.