Imagina a un bebé durmiendo en su cuna. Cada segundo, su cerebro forma más de un millón de nuevas conexiones neuronales. El andamiaje para el lenguaje, la memoria, la atención y el pensamiento se está construyendo en tiempo real, cable por cable. Aún no sabemos en quién se convertirá; sin embargo, gran parte de su yo futuro depende de lo que le llegue ahora, en los primeros meses de vida.
Aceptamos que el cerebro se moldea por la plasticidad del desarrollo, adaptándose en respuesta a la experiencia y el entorno. No obstante, la medicina tiende a enmarcar las afecciones que afectan al cerebro a lo largo de la vida, desde el autismo y el TDAH hasta la enfermedad de Alzheimer, como de origen principalmente genético o social. Hasta que comprendamos los mecanismos biológicos que traducen la experiencia y el entorno desde el nacimiento en cambios duraderos en el desarrollo y la función cerebral, estaremos operando con solo una parte del panorama. El costo de esa pieza faltante puede ser de billones de dólares y millones de vidas cada año.
La pregunta es: ¿cuáles son los sistemas biológicos involucrados en la plasticidad del desarrollo cerebral? Los investigadores han identificado la ventana entre la concepción y el segundo cumpleaños como un período crítico del desarrollo cerebral. La genética, la nutrición, la interacción padre-hijo y el sueño son importantes, pero cada vez más evidencia sugiere que el cerebro en desarrollo también recibe instrucciones de un lugar quizás inesperado: el microbioma intestinal.
El microbioma intestinal: un actor clave en el desarrollo cerebral
El microbioma intestinal es más que un pasajero en la vida temprana. Puede ser uno de los sistemas biológicos a través de los cuales opera la plasticidad del desarrollo cerebral. Cuando ese sistema funciona bien, el cerebro recibe señales que ha evolucionado para esperar durante ventanas críticas del desarrollo temprano. Pero ¿qué pasa si esas señales nunca llegan o llegan en el momento equivocado? ¿Y si los factores ambientales que sabemos que moldean los resultados del neurodesarrollo lo hacen en parte al interrumpir esas señales?
La investigación está vinculando la alteración temprana del microbioma intestinal con diferencias en la socialización, el aprendizaje y la memoria. La alteración describe un microbioma que se desarrolla fuera de curso: puede tener deficiencia de bacterias beneficiosas y funciones clave que un cerebro en desarrollo espera, estar inclinado hacia las dañinas, o madurar demasiado lenta o rápidamente. Variables que son práctica común en los sistemas médicos y alimentarios modernos, como el parto por cesárea, el uso de antibióticos, la alimentación con fórmula y el índice de masa corporal materno, pueden contribuir a esta alteración.
Los científicos están investigando si estas presiones acumulativas sobre el microbioma intestinal en desarrollo pueden contribuir al aumento de las diferencias en el neurodesarrollo, como el autismo con altas necesidades de apoyo. Esta es la premisa de FORM, un programa de 50 millones de dólares de Wellcome Leap diseñado para investigar rigurosamente los vínculos entre el microbioma intestinal en la vida temprana y los desafíos del neurodesarrollo, incluido el autismo con altas necesidades de apoyo. El objetivo es realizar esta investigación tan necesaria en paralelo con el desarrollo de nuevas oportunidades de productos que podrían mejorar la resiliencia del desarrollo y reducir las dificultades del neurodesarrollo y las coocurrentes antes de que surjan, promoviendo un microbioma materno e infantil temprano que funcione bien.
Implicaciones a largo plazo: del autismo al Alzheimer
Las consecuencias de las alteraciones tempranas del microbioma intestinal pueden no detenerse en la infancia. Investigadores de la Universidad de Washington encontraron microbiomas intestinales marcadamente diferentes en personas en las etapas preclínicas más tempranas del Alzheimer, diferencias correlacionadas con la acumulación de amiloide y tau antes de que apareciera cualquier síntoma cognitivo. Científicos de la Universidad de Nueva York y Rutgers han propuesto que esta trayectoria puede comenzar en la infancia, con la exposición temprana a antibióticos como uno de los factores que pueden iniciar una cascada que contribuye al Alzheimer décadas después. Ambas líneas de trabajo son incipientes, quedan preguntas sin respuesta y ninguna establece causalidad todavía. Pero juntas sugieren que el microbioma intestinal en la vida temprana puede ser menos un capítulo en el desarrollo infantil que un hilo que recorre toda una vida.
Para ser claros sobre la ciencia: en cuanto al autismo, el debate continúa y no se ha establecido la causalidad. Sobre la demencia, la investigación apenas está emergiendo. Necesitamos más investigación rigurosa y a gran escala sobre el eje intestino-cerebro a lo largo de la vida, realizada en colaboración con comunidades con experiencia vivida para garantizar que la investigación sea socialmente confiable. Y necesitamos la infraestructura para actuar sobre lo que ya sabemos. En este momento, no estamos ni cerca.
Al invertir en capacidades que puedan medir y potencialmente modificar funciones clave del microbioma intestinal en la vida temprana, podemos preguntarnos no solo cómo reaccionar a las diferencias y enfermedades una vez que aparecen, sino si apoyar la resiliencia del desarrollo desde la concepción hasta los 2 años puede preparar a los niños para una salud cerebral de por vida.
La conexión madre-hijo: un sistema integrado
Durante este período, el cuerpo de la madre y el cuerpo del infante son un solo sistema. Los tratamos como dos. Esta división tiene sentido administrativo. Tiene casi ningún sentido biológico. Sabemos que las señales inmunes, inflamatorias, metabólicas y de estrés influyen en el desarrollo cerebral del niño antes y después del nacimiento. También sabemos que factores que van desde infecciones y antibióticos hasta nutrición, posición socioeconómica y estrés crónico pueden moldear los resultados del neurodesarrollo en un niño durante este mismo período. Muchos de estos mismos factores también moldean el microbioma intestinal materno y del infante en desarrollo.
Entonces, ¿y si convergen en una vía biológica común? Situados en la encrucijada de la inmunidad, la inflamación y el metabolismo, los microbiomas intestinales materno e infantil pueden ayudar a traducir las influencias ambientales en las señales biológicas que moldean el desarrollo cerebral durante el embarazo y la infancia, una ventana conectada de plasticidad del desarrollo.
Esto no es un argumento en contra de los antibióticos, los partos por cesárea, la fórmula o cualquier otra característica de la vida moderna. Tampoco es una historia sobre la medicina que daña a los niños. Es una historia sobre cómo la ciencia del desarrollo cerebral está superando a los sistemas clínicos construidos para actuar sobre ella. Las condiciones que moldean el microbioma rara vez son elecciones individuales tomadas de forma aislada. Son fuerzas sociales que pueden influir en uno de los primeros sistemas biológicos involucrados en el desarrollo cerebral de un bebé. Sin embargo, nuestros sistemas clínicos todavía tratan la salud materna y la salud infantil como mundos separados.
Conectar la atención materna e infantil —registros compartidos, protocolos conjuntos y salud intestinal en la agenda prenatal y postnatal— es el cambio estructural más inmediato que podemos hacer. Una razón por la que la ventana de desarrollo cerebral en la primera infancia se cierra sin intervención es que nuestras herramientas de diagnóstico no fueron construidas para mirar a través del nexo madre-hijo. La detección del neurodesarrollo en Estados Unidos generalmente comienza entre los 9 y 30 meses. Los proveedores rara vez diagnostican autismo o retraso del neurodesarrollo antes de los 3 a 6 años, y las evaluaciones conductuales en las que se basan detectan dificultades cuando ya han ocurrido. Llegamos demasiado tarde para abordar la biología subyacente y perdemos las ventanas clave de plasticidad del desarrollo.
Lo que necesitamos son biomarcadores biológicos objetivos que detecten vulnerabilidades del microbioma intestinal y del cerebro meses o décadas antes de que se manifiesten las diferencias, y años o décadas antes de la demencia. Llegar allí requiere no solo mejores instrumentos. Requiere un cambio en cómo los proveedores y los padres entienden las condiciones cerebrales: no como puramente conductuales, detectables solo cuando un niño pequeño muestra dificultades, sino como vulnerabilidades biológicas que toman forma mucho antes en la vida.
Las herramientas para identificar un microbioma intestinal materno e infantil alterado ya se están desarrollando, pero la detección sin un protocolo sobre qué hacer a continuación es medicina incompleta. Necesitamos financiar el proceso completo: validar los diagnósticos, construir capacidad clínica para implementarlos y garantizar que los niños con microbiomas intestinales alterados tengan opciones reales para restaurar la resiliencia antes de que la alteración temprana se traduzca en resultados potencialmente diferentes del neurodesarrollo o enfermedad cognitiva posterior.
En todo el mundo, se gastan 1.7 billones de dólares anuales en trastornos cerebrales. Casi todo se destina a personas que ya están en crisis, más allá del punto en que la biología subyacente podría haber sido redirigida, ya sea en la infancia, la adolescencia o la mediana edad. La inversión temprana no eliminará esos costos, pero reduciría el costo más adelante en la vida, incluido el costo global proyectado de la demencia, que se acerca a los 2.8 billones de dólares para 2030. Hacer ese caso rigurosamente es parte del trabajo. Sin una investigación seria en economía de la salud sobre la intervención temprana, las herramientas basadas en el microbioma se estancarán en el camino hacia la adopción clínica porque nadie ha demostrado aún lo que ahorran en términos que un sistema de reembolso entienda. El Davos Alzheimer’s Collaborative trabaja para cerrar esa brecha, argumentando que las enfermedades cerebrales, incluido el Alzheimer, deben enfrentarse con prevención y detección a lo largo de la vida, comenzando ahora desde la salud materna y el microbioma intestinal infantil.
Reflexiones finales
Ahora volvamos a ese bebé en la cuna. Está siendo moldeada en este momento por organismos que nunca sabrá que existen, a través de un proceso que la medicina apenas ha comenzado a mapear. La conversación intestino-cerebro suena abstracta hasta que consideras lo que puede significar en la práctica: la arquitectura y la resiliencia de su andamiaje neuronal, construido en sus primeros años, pueden influir en si aún puede reconocer una cara al otro lado de una habitación a los 80 años.
Holly Baines, Ph.D., se desempeña como directora de programa para FORM de Wellcome Leap, un programa de 50 millones de dólares que investiga el papel del microbioma intestinal materno y del infante en desarrollo en el neurodesarrollo. George Vradenburg es un veterano líder corporativo convertido en defensor de la salud global, impulsando la investigación, prevención y cambio de políticas sobre el Alzheimer a través de UsAgainstAlzheimer’s, el Davos Alzheimer’s Collaborative, CEOi y Business Collaborative for Brain Health.