Neurodesarrollo y prematuridad: Importancia del microbioma

 

Diferentes factores afectan el desarrollo del microbioma intestinal, estos se pueden dividir en factores relacionados directamente con el lactante, edad gestacional, modo de parto e inmadurez intestinal, otros relacionados con la madre, infección materna, rotura prematura de membranas, microbioma placentario y otros causados ​​por el tratamiento, antibióticos de amplio espectro, inhibidores H2, ventilación mecánica, separación materno-infantil; influyendo en el resultado del microbioma al disminuir la diversidad y estabilidad, facilitando el aumento de anaerobios patológicos facultativos que disminuyen el microbioma saludable del lactante. Las modificaciones del microbioma se comportan con variación temporal con respecto a sus semanas de vida (1-6).

Durante el período posnatal la dieta influye en el desarrollo del microbioma por la disponibilidad de sustratos utilizados para la síntesis de neurotransmisores como la serotonina por el microbioma intestinal, modelando la relación entre el sistema nervioso entérico y el sistema nervioso central (7), trabajando bidireccionalmente, a través de la producción de metabolitos del microbioma; la interacción ocurre durante las diferentes fases de la vida (8). El sistema nervioso entérico (ENS) y el sistema nervioso central (SNC) interactúan a través del nervio vago por la producción de neurotransmisores y la regulación del eje suprarrenal hipotalámico-pituitario (HPA), por lo que factores de estrés externo pueden modular el microbioma intestinal mediante la estimulación del eje HPA (4, 6).

La composición del microbioma está relacionada con la vía 5-HT en el intestino y la producción posterior de serotonina en el intestino que luego absorben las células entéricas que pasan por la circulación portal y llegan al SNC originando cambios epigenéticos y en el desarrollo (9-12). Los cambios epigenéticos en el intestino pueden ser inducidos prenatalmente por agentes terapéuticos como los esteroides o por patógenos que afectan a la madre, las modificaciones del microbioma prenatal alterarían la composición intestinal y generarían diferentes cambios epigenéticos relacionados con las modificaciones del microbioma que afectan al huésped (12).

Un estado alterado de la composición del microbioma intestinal se ha relacionado con alteraciones relacionadas con la neurogénesis con maduración alterada de la microglía. Los factores posnatales que están expuestos a los prematuros modulan el microbioma y afectan el desarrollo neurológico mediante la relación del eje intestino-cerebro (13).

Los efectos adversos de la prematuridad se pueden observar desde una edad temprana y pueden abarcar los tres componentes principales del neurodesarrollo. El retraso del desarrollo tiene una relación inversa con la edad gestacional (EG), cuanto menor es el GA, mayor es el retraso, incluso en los recién nacidos prematuros tardíos el retraso del desarrollo existe, pero principalmente en la forma de retraso motor grueso. El impacto de la prematuridad en los resultados del desarrollo depende del estado de salud materna y puede estar relacionado con el ingreso a la UCIN en comparación con los recién nacidos prematuros no ingresados ​​en la UCIN, en todos los aspectos del desarrollo (14-16). Y el estado de la sustancia blanca del bebé prematuro está asociado con el resultado del desarrollo neurológico (17).

 

Referencias:

1) Gritz EC, Bhandari V. The human neonatal gut microbiome: a brief review. Frontiers in pediatrics. 2015;3:17.

2) O’Mahony SM, Stilling RM, Dinan TG, Cryan JF. The microbiome and childhood diseases: Focus on brain-gut axis. Birth Defects Research Part C: Embryo Today: Reviews. 2015;105(4):296–313.

3) Miller Jr WB. The eukaryotic Microbiome: Origins and implications for Fetal and Neonatal Life. Frontiers in Pediatrics. 2016. 4:96. doi: 10.3389/fped.2016.00096

4) Cong X, Henderson WA, Graf J, McGrath JM. Early Life Experience and Gut Microbiome: The Brain-Gut-Microbiota Signaling System. Advances in Neonatal Care. 2015 Oct;15(5):314–23.

5) Aujoulat F, Roudi?re L, Picaud J-C, Jacquot A, Filleron A, Neveu D, et al. Temporal dynamics of the very premature infant gut dominant microbiota. BMC Microbiology. (2014) 14:325. DOI 10.1186/s12866-014-0325-0

6) Cong X, Xu W, Romisher R, Poveda S, Forte S, Starkweather A, et al. Microbiome: Gut Microbiome and Infant Health: Brain-Gut-Microbiota Axis and Host Genetic Factors. The Yale Journal of Biology and Medicine. 2016;89(3):299.

7) Herrera Morban DA. Impact of feeding practices on the microbiome and posterior neuro-cognoscitive development and behaviour during the first 1000 days . Perspectives in Medical Research 2017;5(3):4-9.

8) O’Mahony SM, Clarke G, Borre YE, Dinan TG, Cryan JF. Serotonin, tryptophan metabolism and the brain-gut-microbiome axis. Behavioural brain research. 2015;277:32–48.

9) Dinan TG, Stilling RM, Stanton C, Cryan JF. Collective unconscious: how gut microbes shape human behavior. Journal of psychiatric research. 2015;63:1–9.

10) Forsythe P, Kunze W, Bienenstock J. Moody microbes or fecal phrenology: what do we know about the microbiota-gut-brain axis? BMC medicine. 2016;14(1):58.

11) Lyte M. Microbial endocrinology: host-microbiota neuroendocrine interactions influencing brain and behavior. Gut Microbes. 2014;5(3):381–9.

12) Cortese R, Lu L, Yu Y, Ruden D, Claud EC. Epigenome-Microbiome crosstalk: A potential new paradigm influencing neonatal susceptibility to disease. Epigenetics. 2016 Mar 3;11(3):205–15.

13) DiBartolomeo ME, Claud EC. The Developing Microbiome of the Preterm Infant. Clinical Therapeutics. 2016 Apr;38(4):733–9.

14) Schonhaut L, Armijo I, Pérez M. Gestational age and developmental risk in moderately and late preterm and early term infants. Pediatrics. 2015;135(4):e835–41.

15) Johnson S, Evans TA, Draper ES, Field DJ, Manktelow BN, Marlow N, et al. Neurodevelopmental outcomes following late and moderate prematurity: a population-based cohort study. Archives of Disease in Childhood-Fetal and Neonatal Edition. 2015;0:F1–F8. doi:10.1136/archdischild-2014-307684

16) Ballantyne M, Benzies KM, McDonald S, Magill-Evans J, Tough S. Risk of developmental delay: Comparison of late preterm and full term Canadian infants at age 12 months. Early Human Development. 2016;101:27–32.

17) De Brune FT, Van Wezel-Meijler G, Leijser LM, Steggerda SJ, Van Den Berg-Huysmans AA, Rijken M, et al. Tractography of white-matter tracts in very preterm infants: a 2-year follow-up study. Developmental Medicine & Child Neurology. 2013 May;55(5):427–33.