La flora intestinal, relacionada con el desarrollo cognitivo de los ni?os

Con cada nuevo estudio sobre flora bacteriana se va imponiendo la idea de que en cada cuerpo hay dos entes, por un lado, el ser humano, por el otro, su microbioma. Y es bueno que se lleven bien. Recientes trabajos han mostrado la conexi¨®n de determinados perfiles bacterianos intestinales con la salud mental, incluso descendiendo al nivel de identificar tipos de bacterias asociados con la depresi¨®n. Pero, si unos microbios pueden estar detr¨¢s de enfermedades mentales, ?puede haber otros que favorezcan una mejor cognici¨®n? Es lo que apunta un grupo de cient¨ªficos que han estudiado la relaci¨®n entre las habilidades cognitivas de centenares de ni?os con los bichitos que tienen en sus barrigas.

Todo indica que los ni?os se desarrollan en el vientre de su madre en un entorno est¨¦ril, libre de bacterias. ¡°Es al pasar por el tracto vaginal cuando reciben un ba?o de ellas¡±, dec¨ªa el profesor de la Escuela Icahn de Medicina del hospital Monte Sina¨ª de Nueva York, el espa?ol Jos¨¦ Clemente, hace unos a?os tras realizar un primer implante de microbioma materno a ni?os nacidos por ces¨¢rea. El ba?o bacteriano es vital. Los microbios intestinales y vaginales maternales colonizan as¨ª su cuerpo para facilitar funciones clave, como entrenar el sistema inmune o apuntalar el sistema digestivo. Durante los primeros meses, la leche materna o de f¨®rmula moldean este primer microbioma intestinal. Y no es hasta el paso a la alimentaci¨®n s¨®lida, cuando el perfil de su flora empieza a parecerse al de los adultos.

En paralelo, el cerebro de los peque?os pasa por las mayores transformaciones que tendr¨¢n en toda su vida: Se generaliza la mielinizaci¨®n, el desarrollo de vainas protectoras de los axones, las terminaciones de las neuronas. Comienza la fase cr¨ªtica de la llamada poda sin¨¢ptica, proceso por el que se eliminan la mayor¨ªa de las conexiones innecesarias formadas casi al tunt¨²n en los primeros a?os de vida. La neurog¨¦nesis, iniciada en el feto, vive sus a?os m¨¢s productivos. A los cinco a?os, el cerebro de un ni?o alcanza el 85% del tama?o que tendr¨¢ ya de adulto. Y es en esta ¨¦poca cuando el patr¨®n general de las conexiones cerebrales queda fijado, dejando un margen para la plasticidad que se estrecha a¨²n m¨¢s al acabar la adolescencia.

Un amplio grupo de investigadores, neur¨®logos y pediatras de Estados Unidos ha buscado posibles relaciones entre este vertiginoso desarrollo cerebral y mental en 381 ni?os, el m¨¢s peque?o de solo 40 d¨ªas y el mayor de 10 a?os, con su flora intestinal. La investigaci¨®n, reci¨¦n publicada en la revista cient¨ªfica Science Advances, part¨ªa de la idea de que si determinados perfiles bacterianos pueden estar relacionados o incluso detr¨¢s de determinadas patolog¨ªas mentales, por qu¨¦ no iban a estar otros conjuntos de bacterias influyendo en la anatom¨ªa y cognici¨®n del cerebro de los peque?os.

Para identificar la flora intestinal, analizaron muestras de heces de los ni?os, incluyendo un an¨¢lisis gen¨¦tico para clasificar las distintas especies, g¨¦neros y familias de bacterias y sus funciones en el metabolismo. En paralelo, realizaron una serie de pruebas adaptadas a la edad de cada uno para determinar el grado de sus habilidades cognitivas. El trabajo de recopilaci¨®n de datos se complet¨® con una serie de esc¨¢neres de los cerebros para determinar con detalle su anatom¨ªa.

La principal diferencia era esperada y tiene que ver con la edad. Los ni?os de seis meses o menos tienen una menor cantidad y variedad de bacterias en sus intestinos. La cosa cambia sobre todo a partir de los 18 meses, con un incremento tanto de la diversidad de especies como del n¨²mero de sus efectivos. Pero la investigaci¨®n ha detectado tambi¨¦n una variaci¨®n paralela, lo que sugiere una conexi¨®n, entre microbioma y resultados en las distintas pruebas cognitivas. En concreto, determinadas especies microbianas intestinales, como Alistipes obesi, Faecalibacterium prausnitzii y Blautia wexlerae , tienen una mayor presencia en el intestino de ni?os que lograron las mejores puntuaciones en las pruebas. A la inversa, encontraron que especies como Ruminococcus gnavus o Sutterella wadsworthensis son m¨¢s frecuentes en ni?os con resultados cognitivos m¨¢s bajos.

Las bacterias pueden producir mol¨¦culas que influyen directamente en el sistema nervioso¡±

Kevin Bonham, microbi¨®logo e inmun¨®logo del Wellesley College, Estados Unidos

El trabajo va algo m¨¢s all¨¢ y estudia la posible conexi¨®n de unas especies concretas con unas habilidades determinadas. De la misma forma que unas bacterias tienen una funci¨®n metab¨®lica, como procesar un determinado ¨¢cido graso, tambi¨¦n parecen especializadas en unas dimensiones de la cognici¨®n y no otras. Lo que han observado, por ejemplo, es que dos especies del g¨¦nero Streptococcus (S. peroris y S. mitis) y la Bacteroides fragilis abundan en los peque?os con mejor expresi¨®n ling¨¹¨ªstica. Por su parte, las bacterias Roseburia faecis, Streptococcus salivarius, y Fusicatenibacter saccharivorans podr¨ªan estar implicadas en la destreza motora gruesa, y las Clostridium innocuum y Bacteroides vulgatus son muy populares en los intestinos de los ni?os que destacaban en la percepci¨®n visual.

El microbi¨®logo e inmun¨®logo del Wellesley College (Estados Unidos) y primer autor de la investigaci¨®n, Kevin Bonham, previene enseguida de sacar conclusiones precipitadas: ¡°Hay algunos mecanismos [de la conexi¨®n entre microbios y funci¨®n cognitiva] que se han demostrado en otros contextos, pero quiero enfatizar que en este estudio solo est¨¢bamos analizando asociaciones y no podemos hacer ninguna afirmaci¨®n sobre la causalidad¡±. Pero s¨ª recuerda algunos mecanismos por los que los microbios podr¨ªan estar conectados causalmente. ¡°Uno es que las bacterias pueden producir mol¨¦culas que influyen directamente en el sistema nervioso¡±, dice. En efecto, la flora intestinal genera dopamina o serotonina durante su actividad metab¨®lica, dos neurotransmisores. ¡°En otros, pueden activar el sistema inmune y muchas de las se?ales inmunes pueden afectar el cerebro¡±, a?ade. Por ejemplo, determinadas especies bacterianas producen componentes neuroactivos, como ¨¢cidos grasos de cadena corta (butirato o propionato) que reducen la inflamaci¨®n.

La investigaci¨®n de Bonham y la responsable de su laboratorio, Vanja Klepac-Ceraj, autora s¨¦nior de la investigaci¨®n, us¨® en su trabajo un cat¨¢logo de estos componentes neuroactivos elaborado entre otros por Mireia Vall¨¨s Colomer, que lidera el Microbiome Research Group de la Universidad Pompeu Fabra (UPF). ¡°Durante muchos a?os, se habl¨® de personas con depresi¨®n, con p¨¢rkinson, con alzh¨¦imer, que ten¨ªan mayor abundancia de unas bacterias y menor de otras. Gustaba identificarlas, ponerle un nombre. Pero lo que vemos es que en el microbioma es un ecosistema supercomplejo, lo m¨¢s importante no es que est¨¦ una bacteria u otra, sino la composici¨®n a nivel de funci¨®n, qu¨¦ bacterias reducen la inflamaci¨®n, cu¨¢les producen serotonina...¡±, explica la microbi¨®loga. Aquel cat¨¢logo funcional se realiz¨® en el marco de una investigaci¨®n sobre microbioma y depresi¨®n. La gran novedad ahora es su uso en ni?os y ni?os sanos. Pero ni en peque?os ni en depresivos, todav¨ªa se ha establecido la relaci¨®n causa-efecto.

¡°Se ha comprobado, en ratones, que si les das bacterias que no abundan en personas con depresi¨®n, mejoran sus s¨ªntomas¡±

Mireia Vall¨¨s Colomer, microbi¨®loga de la Universidad Pompeu Fabra

¡°En humanos, todav¨ªa no se puede afirmar¡±, destaca Vall¨¨s. ¡°Cuando publicamos nuestra investigaci¨®n en 2019, aparecieron art¨ªculos con titulares como Descubierta la bacteria de la depresi¨®n. Pero, por ahora, lo ¨²nico que sabemos es que las personas que tienen depresi¨®n tienen afectaciones en el microbioma, pero no se sabe si es la depresi¨®n lo que causa esta alteraci¨®n, al rev¨¦s o ninguna de ellas¡±. Pero, a continuaci¨®n, destaca que ¡°se ha comprobado en ratones, con los que se pueden hacer este tipo de estudios, que si les das bacterias que no abundan en personas con depresi¨®n, mejoran en varios s¨ªntomas¡±.

El decano de la Facultad de Medicina de la Universidad de Girona, el doctor Jos¨¦ Manuel Fern¨¢ndez-Real, lleva a?os investigando el eje microbioma-intestino-cerebro. Sus trabajos han sido pioneros, por ejemplo, en ilustrar la mediaci¨®n de la actividad metab¨®lica de la flora intestinal en la conexi¨®n entre obesidad y d¨¦ficits tanto en la memoria a corto plazo como en la operativa. Sobre la metodolog¨ªa del nuevo estudio, tiene serias dudas: ¡°No utilizaron las t¨¦cnicas estad¨ªsticas convencionales para analizar la composici¨®n de la microbiota, lo cual es fundamental para evitar asociaciones err¨®neas en presencia de un gran volumen de datos¡±, destaca. Para ¨¦l, ¡°ser¨ªa deseable una revisi¨®n m¨¢s exhaustiva y el uso de t¨¦cnicas estad¨ªsticas robustas para fortalecer la validez de los resultados y contextualizar adecuadamente la contribuci¨®n de este estudio en el campo¡±.

Esto no quiere decir que rechace la conexi¨®n entre flora y cognici¨®n. En poblaci¨®n adulta, ¡°se ha investigado extensamente el v¨ªnculo entre el perfil de la microbiota intestinal y las funciones cognitivas¡±, recuerda Fern¨¢ndez-Real. Por ejemplo, se ha planteado que ¡°una microbiota equilibrada (en el contexto de una dieta mediterr¨¢nea) puede contribuir positivamente a la preservaci¨®n de la funci¨®n cerebral¡±, a?ade. Aunque el c¨®mo es lo que est¨¢ siendo m¨¢s complicado de desentra?ar, todo indica que la comunicaci¨®n bidireccional entre el intestino y el cerebro, el mencionado eje intestino-cerebro, podr¨ªa desempe?ar un papel crucial. Lo detalla el decano: ¡°Los metabolitos producidos/metabolizados por las bacterias intestinales, como los ¨¢cidos grasos de cadena corta, pueden tener efectos neuroprotectores y estar relacionados con la funci¨®n cognitiva¡±.

Ya hay empresas a las que les puedes enviar una muestra de las heces para que hagan un perfil del microbioma personal, acompa?ado de las ausencias y existencias del cat¨¢logo de bacterias. Pero Bonham no cree que haya probi¨®ticos para hacer a los ni?os m¨¢s listos o espabilados: ¡°Es posible que esto suceda alg¨²n d¨ªa, pero los tama?os del efecto aqu¨ª son muy peque?os y, en cualquier caso, estamos muy lejos de eso¡±, dice Lo m¨¢s importante para ¨¦l es que ¡°lo m¨¢s probable es que alg¨²n d¨ªa seamos capaces de identificar factores de riesgo que podr¨ªan ayudarnos a identificar a los ni?os que podr¨ªan necesitar un poco m¨¢s de ayuda, pero sospecho que la ayuda vendr¨¢ de cosas a las que ya sabemos c¨®mo enfrentarnos y no tanto de cambiar el microbioma¡±.

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