Los microbios de la madre protegen el cerebro del bebé

V. ALTOUNIAN/SCIENCE TRANSLATIONAL MEDICINEEl cerebro, el más exaltado y enigmático de los órganos, que está aislado del resto del cuerpo por una estructura en gran medida impermeable. barrera: no podría parecer más desconectada del intestino. Sin embargo, según un artículo publicado hoy (19 de noviembre) en Science Translational Medicine, es gracias al contenido del intestino, específicamente, a las bacterias residentes, que se desarrolla la barrera impermeable del cerebro del ratón. adecuadamente, tanto antes como después del nacimiento.

“Es absolutamente fascinante pensar que las bacterias intestinales pueden controlar la permeabilidad de la barrera hematoencefálica” dijo el microbiólogo de Caltech Sarkis Mazmanian, quien no participó en el estudio. «Muchos neurocientíficos creen firmemente que la barrera hematoencefálica es una membrana increíblemente impermeable a muchas moléculas y . . . Difícilmente creería que las bacterias intestinales pudieran controlar una parte tan integral de nuestra neurobiología».

La barrera hematoencefálica (BBB, por sus siglas en inglés), que protege al órgano de infecciones transmitidas por la sangre, toxinas y más, es creado…

Una barrera similar compuesta por células epiteliales y uniones estrechas recubre el intestino y evita que los billones de microbios presentes en el intestino escapen al cuerpo. Se sabe que las propias bacterias intestinales controlan la integridad de esta barrera intestinal, dijo Sven Pettersson del Instituto Karolinska en Suecia, quien dirigió el nuevo estudio.

También se sabe, dijo, que los microbios [intestinales] podrían modular funcionamiento y desarrollo del cerebro. Pettersson y sus colegas, por lo tanto, se preguntaron si el efecto de los microbios intestinales en el cerebro podría manifestarse en parte por el control de la BBB.

El equipo comparó el desarrollo de la BBB entre ratones fetales libres de gérmenes y aquellos con ratones normales. microbiomas. Como era de esperar, los ratones con microbiomas normales exhibieron un cierre normal de la BBB hacia las últimas etapas del desarrollo fetal; un anticuerpo rastreable que podría detectarse fácilmente al ingresar al cerebro en el feto temprano se restringió a los vasos sanguíneos más adelante. Sin embargo, en los fetos cuyas madres estaban libres de gérmenes, el anticuerpo continuó ingresando al tejido cerebral incluso al final del embarazo.

Este aumento de la permeabilidad de la barrera se asoció con una baja expresión y desorganización de las proteínas de unión estrecha y se demostró por métodos adicionales para persistir en la vida adulta. Es decir, los cachorros que nacieron de madres libres de gérmenes y que permanecieron libres de gérmenes durante toda la vida tenían BBB con más fugas cuando eran adultos.

Lo interesante aquí es que está [controlado por] el microbioma de la madre, dijo John Cryan, catedrático de anatomía y neurociencia del University College Cork en Irlanda. En gran medida pensamos que la influencia del microbioma tiene un efecto postnatal, pero aquí muestran claramente que incluso antes de que los animales se expongan a los microbios, el hecho de que sus madres estén libres de gérmenes ya está afectando su desarrollo, dijo.

En ratones adultos, el trasplante de materia fecal de animales con microbiomas normales a animales libres de gérmenes no solo corrigió la expresión de las proteínas de unión estrecha BBB sino que redujo la permeabilidad de la barrera, según demostró el equipo. Se obtuvo un efecto similar al administrar a los ratones libres de gérmenes ácidos grasos de cadena corta derivados de bacterias, lo que sugiere que la producción de metabolitos puede ser parte del mecanismo por el cual las bacterias controlan la integridad de la barrera.

Aunque el Quedan por determinar los mecanismos, dijo Cryan, sabemos que la microbiota es crítica para el cerebro en desarrollo y ahora sabemos que también es crítica para la barrera hematoencefálica.

Por lo tanto, agregó, cualquier cosa que amenace la homeostasis de la microbiota podría potencialmente amenazar la integridad de la barrera hematoencefálica.

De hecho, cualquier cosa que le suceda a la madre durante el embarazo que pueda tener un efecto negativo en sus bacterias intestinales podría afectar negativamente el desarrollo del feto. cerebro, especuló Stephen Collins, director del Instituto de Investigación de Salud Digestiva de la Familia Farncombe en la Universidad McMaster en Ontario. Por ejemplo, el uso de antibióticos durante el embarazo teóricamente, si estos resultados se pueden extrapolar a los humanos, podría tener algún impacto en el desarrollo del cerebro.

Y eso no es todo. El desarrollo y cierre final de la barrera hematoencefálica no termina del todo en el nacimiento, agregó Collins, y explicó que el proceso continúa durante los primeros días de la vida posnatal. Entonces, de nuevo, cualquier cosa que interfiera con las bacterias intestinales. . . después del nacimiento del niño, como el uso de antibióticos o el parto por cesárea, que se cree que evita que la cría reciba una dosis de microbios del canal de parto de la madre, también podría impedir el cierre adecuado de esa barrera y, por lo tanto, el desarrollo adecuado del cerebro, dijo. dijo.

Collins señaló, sin embargo, que hasta ahora, esta sigue siendo una observación importante que se ha hecho en un sistema de ratón y aún no se ha demostrado que sea el caso en el hombre. Además, hay situaciones en el embarazo y alrededor del parto en las que se requieren antibióticos para salvar la vida de la madre o del feto, añadió.

V. Braniste et al., La microbiota intestinal influye en la permeabilidad de la barrera hematoencefálica en ratones, Science Translational Medicine, 6:263ra158, 2014.

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