Antecedentes: La disbiosis, influenciada por una dieta deficiente o el estrés, está asociada con diversas enfermedades sistémicas. Los suplementos probióticos son reconocidos por estabilizar la microbiota intestinal y aliviar problemas gastrointestinales, como el síndrome del intestino irritable (SII). Este estudio se centró en las vías del triptófano, que son importantes para la regulación de los niveles de serotonina, y en la regulación de la fisiología y el comportamiento del huésped. Métodos: Se aislaron nanovesículas del plasma de sujetos con diarrea crónica, tanto antes como después de 60 días de consumir una mezcla probiótica (Acronelle, Bromatech S.r.l., Milán, Italia). Estas nanovesículas se evaluaron en busca de la presencia de Triptófano 2,3-dioxigenasa 2 (TDO 2). Además, la mezcla de probióticos, en combinación con HO, se utilizó para tratar células HT29 para explorar su efecto citoprotector y anti-estrés. Resultados: In vivo, los niveles de TDO 2 en nanovesículas se incrementaron en la sangre después del tratamiento probiótico, sugiriendo un papel en el eje intestino-cerebro. En el modelo in vitro, ocurrió un efecto típico de estrés inducido por HO, que la mezcla de probióticos pudo recuperar, mostrando un efecto citoprotector. El tratamiento con la mezcla de probióticos redujo significativamente los niveles de la proteína de choque térmico de 60 kDa y fue capaz de preservar la integridad intestinal y la función de barrera al restaurar la expresión y redistribución de las proteínas de unión estrecha. Además, la mezcla de probióticos aumentó la expresión de TDO 2 y de los receptores de serotonina. Conclusiones: Este estudio proporciona evidencia de la mediación del eje intestino-cerebro por nanovesículas, influyendo en la función del sistema nervioso central.