Durante el embarazo en ratones, los miles de millones de bacterias y otros microbios que viven en los intestinos de la madre regulan metabolitos clave, moléculas pequeñas que son importantes para el desarrollo saludable del cerebro fetal, informan los biólogos de UCLA el 23 de septiembre en la revista. Naturaleza .
Si bien la microbiota intestinal materna se ha asociado con anomalías en la función cerebral y el comportamiento de la descendencia, a menudo en respuesta a factores como infecciones, una dieta alta en grasas o estrés durante el embarazo, los científicos no habían sabido hasta ahora si influíadesarrollo del cerebro durante períodos prenatales críticos y en ausencia de tales desafíos ambientales.
Para probar el impacto que tiene la microbiata intestinal en los metabolitos y otros bioquímicos que circulan en la sangre materna y nutren el cerebro fetal en rápido desarrollo, los investigadores criaron ratones que fueron tratados con antibióticos para matar bacterias intestinales, así como ratones que fueron criadoslibre de microbios en un laboratorio.
"Agotar la microbiota intestinal materna, utilizando ambos métodos, interrumpió de manera similar el desarrollo del cerebro fetal", dijo la autora principal del estudio, Helen Vuong, investigadora postdoctoral en el laboratorio de Elaine Hsiao de UCLA.
El agotamiento de la microbiota intestinal materna alteró qué genes se activaron en el cerebro de la descendencia en desarrollo, incluidos muchos genes involucrados en la formación de nuevos axones dentro de las neuronas, dijo Vuong. Los axones son fibras diminutas que unen las células cerebrales y les permiten comunicarse.
En particular, los investigadores encontraron que los axones que conectan el tálamo del cerebro con su corteza se redujeron en número y longitud.
"Estos axones son particularmente importantes para la capacidad de sentir el medio ambiente", dijo Vuong. "De acuerdo con esto, los hijos de madres que carecen de una microbiota intestinal tenían deficiencias en conductas sensoriales particulares".
Los hallazgos indican que la microbiota intestinal materna puede promover el desarrollo saludable del cerebro fetal al regular los metabolitos que ingresan al cerebro fetal, dijo Vuong.
"Cuando medimos los tipos y niveles de moléculas en la sangre materna, la sangre fetal y el cerebro fetal, encontramos que metabolitos particulares comúnmente disminuían o faltaban cuando la madre carecía de microbiota intestinal durante el embarazo", dijo.
Luego, los biólogos cultivaron neuronas en presencia de estos metabolitos clave. También introdujeron estos metabolitos en las ratas preñadas sin microbiata.
"Cuando crecimos neuronas en presencia de estos metabolitos, desarrollaron axones más largos y una mayor cantidad de axones", dijo Vuong. "Y cuando complementamos a las ratones preñadas con metabolitos clave que estaban disminuidos o faltaban cuando se agotaban los microbios,los niveles de esos metabolitos se restauraron en el cerebro fetal y se previnieron las deficiencias en el desarrollo de axones y en el comportamiento de la descendencia.
"La microbiota intestinal tiene la increíble capacidad de regular muchos productos bioquímicos no solo en la madre embarazada, sino también en el feto en desarrollo y el cerebro fetal", dijo Vuong. "Nuestros hallazgos también identifican metabolitos selectos que promueven el crecimiento de axones".
Los resultados sugieren que las interacciones entre la microbiota y el sistema nervioso comienzan prenatalmente a través de la influencia de la microbiota intestinal materna en el cerebro fetal, al menos en ratones.
La aplicabilidad de los hallazgos a los seres humanos aún no está clara, dijo la autora principal del estudio, Elaine Hsiao, profesora asociada de biología y fisiología integrativa de UCLA, y de microbiología, inmunología y genética molecular en el UCLA College.
"No sabemos si los hallazgos pueden aplicarse a los seres humanos ni cómo pueden aplicarse a los seres humanos", dijo Hsiao, quien también es profesor asociado de enfermedades digestivas en la Escuela de Medicina David Geffen de UCLA. "Sin embargo, hay muchos trastornos del desarrollo neurológico queSe cree que son causadas por factores de riesgo genéticos y ambientales experimentados durante el embarazo. Nuestro estudio sugiere que la microbiota intestinal materna durante el embarazo también debe considerarse y estudiarse más a fondo como un factor que podría influir no solo en la salud de la madre sino también en la salud dela descendencia en desarrollo también ".
Hsiao, Vuong y sus colegas informaron en 2019 que la serotonina y los medicamentos que se dirigen a la serotonina, como los antidepresivos, pueden tener un efecto importante en la microbiota intestinal. En 2018, Hsiao y su equipo establecieron un vínculo causal entre la susceptibilidad a las convulsiones y la microbiota intestinal yidentificaron bacterias intestinales específicas que desempeñan un papel esencial en los efectos anticonvulsivos de la dieta cetogénica.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Los Ángeles . Original escrito por Stuart Wolpert. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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