Descubren bacterias intestinales que podrían proteger contra el autismo y TDAH

Investigadores han descubierto una conexión inesperada entre la programación biológica temprana de un bebé, el microbioma intestinal y el desarrollo cerebral posterior. Este hallazgo, publicado en Cell Press Blue, sugiere que los cambios epigenéticos presentes al nacer pueden influir en el desarrollo de las bacterias intestinales durante la infancia. Además, el estudio identificó vínculos entre patrones epigenéticos específicos, ciertas bacterias intestinales y signos de trastorno del espectro autista (TEA) y trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH) a los tres años.

"Ciertas bacterias parecen ofrecer protección, lo cual es emocionante porque sugiere que podría haber formas de apoyar el desarrollo de un niño a través de la dieta o probióticos en el futuro", afirmó el autor principal y gastroenterólogo Francis Ka Leung Chan de la Universidad China de Hong Kong.

Cómo la biología temprana moldea el desarrollo

Los primeros años de vida son un período crítico tanto para el desarrollo cerebral como para la maduración del sistema inmunológico. Investigaciones previas han demostrado que la epigenética y el microbioma intestinal pueden influir en la salud a largo plazo, pero los científicos han tenido una comprensión limitada de cómo estos dos sistemas interactúan durante la vida temprana.

"Queríamos ver cómo el epigenoma y el microbioma interactúan en la vida temprana y si su interacción podría influir en el riesgo de un niño de desarrollar condiciones neurodesarrolladas como el TEA y el TDAH", explicó el coautor principal y investigador en salud pública Hein Min Tun, también de la Universidad China de Hong Kong. "Descubrimos una especie de conversación en curso: la configuración epigenética de un bebé al nacer puede influir en su riesgo de trastornos neurodesarrollados, pero la presencia de ciertas bacterias 'buenas' en su intestino puede intervenir y modificar ese riesgo".

Para investigar, el equipo de investigación analizó patrones de metilación del ADN, una forma común de modificación epigenética, en sangre de cordón umbilical de 571 bebés. Combinó esos datos con muestras del microbioma intestinal recolectadas de 969 bebés a los 2, 6 y 12 meses de edad, junto con muestras del microbioma de los padres durante el tercer trimestre del embarazo.

Cuando los niños alcanzaron los 36 meses de edad, los investigadores evaluaron su neurodesarrollo utilizando un cuestionario de comportamiento y buscaron conexiones entre los resultados de desarrollo, los microbios intestinales y los patrones epigenéticos.

Factores que influyen en el microbioma infantil

Los investigadores hallaron que varios factores estaban asociados con los patrones epigenéticos al nacer, incluyendo el método de parto, la duración del embarazo, tener hermanos mayores y alergias maternas. Curiosamente, los microbiomas intestinales de los padres no parecieron influir en estos cambios epigenéticos relacionados con el nacimiento.

El desarrollo del microbioma infantil se vinculó a un conjunto diferente de factores. El método de parto, la exposición a antibióticos, los hermanos mayores y la lactancia materna jugaron un papel en la formación de la comunidad de microbios que se desarrolló durante el primer año de vida.

Los bebés nacidos por cesárea mostraron patrones de metilación del ADN distintos en varios genes involucrados en la función inmunológica y el desarrollo cerebral.

Un vínculo entre la regulación genética y las bacterias intestinales

El estudio también reveló que los patrones epigenéticos presentes al nacer afectaron cómo evolucionó el microbioma intestinal durante la infancia.

Los infantes que tenían niveles más altos de metilación del ADN en ciertos genes relacionados con el sistema inmunológico tendieron a desarrollar microbiomas intestinales menos diversos a los 12 meses de edad. Estos genes están involucrados en ayudar al cuerpo a reconocer y responder a patógenos.

Los resultados sugieren que las señales biológicas presentes al nacer pueden ayudar a guiar el desarrollo de la comunidad microbiana intestinal durante el primer año de vida de un niño.

Microbios intestinales y riesgo neurodesarrollado

Cuando los investigadores examinaron los resultados conductuales a los tres años, encontraron que los signos de TEA y TDAH estaban asociados con combinaciones específicas de marcadores epigenéticos y microbios intestinales.

Sin embargo, los hallazgos también apuntaron a un posible papel protector de ciertas bacterias. Los niños que presentaron patrones epigenéticos asociados con el TEA fueron menos propensos a mostrar signos de la condición si adquirieron Lachnospira pectinoschiza durante la infancia. De manera similar, los niños con patrones epigenéticos asociados con el TDAH parecieron menos propensos a mostrar signos del trastorno si adquirieron Parabacteroides distasonis durante su primer año.

"Las bases para la salud cerebral se establecen muy temprano, incluso antes del nacimiento", afirmó Tun. "Sin embargo, no queremos que la gente piense que esto significa que el camino de desarrollo de un niño está fijado al nacer. Estas son condiciones complejas con muchas causas, y solo hemos descubierto una pequeña parte de un rompecabezas muy grande".

Posibilidades futuras para probióticos y salud cerebral

Los investigadores continúan siguiendo a los niños participantes para entender mejor cómo los patrones epigenéticos en la vida temprana y el desarrollo del microbioma influyen en la salud más adelante en la infancia. Enfatizan que se necesitarán estudios de laboratorio para confirmar las relaciones observadas entre las bacterias intestinales y el neurodesarrollo.

"El objetivo final es desarrollar intervenciones tempranas seguras y no intrusivas, como probióticos específicos o bioterapéuticos vivos, que puedan ayudar a fomentar un microbioma intestinal saludable y potencialmente reducir el riesgo de desafíos neurodesarrollados", concluyó la autora principal y gastroenteróloga Siew Chien Ng de la Universidad China de Hong Kong.

El estudio recibió apoyo de InnoHK, el Gobierno de Hong Kong, la D. H. Chen Foundation y la New Cornerstone Science Foundation.