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Los antibióticos interrumpen el desarrollo del 'cerebro social'

Los antibióticos interrumpen el desarrollo del 'cerebro social'

El tratamiento con antibióticos en los primeros años de vida impide las vías de señalización del cerebro que funcionan en el comportamiento social y la regulación del dolor en ratones, según un nuevo estudio.

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Índice

 

¿Afectan los antibióticos al desarrollo cerebral?


Investigaciones recientes han revelado que la comunidad de microorganismos que habitan el intestino afecta al desarrollo, la función y el comportamiento del cerebro. En particular, la alteración del microbioma intestinal durante las ventanas críticas del desarrollo puede tener efectos duraderos en la fisiología del huésped. Tanto la exposición a los antibióticos como las condiciones libres de gérmenes afectan el sistema nervioso central y pueden alterar múltiples aspectos del comportamiento. Por lo general, los animales tratados con antibióticos y libres de gérmenes muestran deficiencias sociales, pero hay una falta de comprensión de los cambios neurobiológicos subyacentes.

Esta nueva investigación, realizada por la Dra. Katerina Johnson y el Dr. Philip Burnet, de los Departamentos de Psiquiatría y Psicología Experimental de la Universidad, fue publicada en BMC Neuroscience, parte de investigar los efectos de alterar el microbioma en el cerebro en ratones. "Sabemos por investigaciones anteriores que los animales a los que les faltan microbios, como los animales libres de gérmenes (que carecen de microbios) o los animales tratados con antibióticos (cuyos microbios están gravemente agotados), tienen un comportamiento social deteriorado", explica. "Por lo tanto, estábamos particularmente interesados en los efectos del microbioma en la señalización de endorfinas, oxitocina y vasopresina, ya que estos neuropéptidos juegan un papel importante en el comportamiento social y emocional".

El hallazgo más sorprendente fue en animales jóvenes tratados con antibióticos. Esto resultó en una expresión reducida de los receptores que median la señalización de endorfinas, oxitocina y vasopresina en la corteza frontal.

El estudio muestra que la señalización de neuropéptidos sociales se interrumpe en ratones libres de gérmenes y tratados con antibióticos, lo que puede contribuir a los déficits de comportamiento observados en estos modelos animales. El hallazgo más notable es la reducción en la expresión de genes de neurorreceptores en la corteza frontal de ratones a los que se les administró un cóctel de antibióticos después del destete. Además, los cambios observados en ratones libres de gérmenes fueron generalmente en la dirección opuesta a los ratones tratados con antibióticos.

El Dr. Johnson comentó: “Si estas vías de señalización son menos activas, esto puede ayudar a explicar los déficits de comportamiento observados en los animales tratados con antibióticos. Si bien este estudio se realizó en animales a los que se les administró un potente cóctel de antibióticos, este hallazgo destaca los posibles efectos perjudiciales que la exposición a los antibióticos puede tener en el cerebro cuando aún se está desarrollando “. Es decir, en bebés y niños pequeños.

El Dr. Burnet agregó: "Nuestra investigación subraya el creciente consenso de que alterar el microbioma durante el desarrollo puede tener un impacto significativo en la fisiología, incluido el cerebro".
 

Datos del estudio

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El estudio se realizó con un número relativamente pequeño de animales con altas dosis de antibióticos, por lo que la investigación adicional debería seguir este hallazgo dada la dependencia de la sociedad de los antibióticos, aunque, por supuesto, todavía juegan un papel vital en la medicina para combatir las infecciones bacterianas.

Es decir, el estudio no indica que haya que dejar de usar antibióticos ni mucho menos, sino que hay que usarlos con cabeza y solo cuando sea necesario, especialmente entre la población infantil.

Este también fue el primer estudio en investigar si el microbioma afecta el sistema de endorfinas del cerebro (donde la endorfina activa los receptores opioides), por lo que estos hallazgos pueden tener relevancia clínica. Acerca de esto explican: “El efecto adverso de los antibióticos en el sistema de endorfinas puede tener implicaciones no solo para el comportamiento social sino también para la regulación del dolor. De hecho, sabemos que el microbioma intestinal afecta la respuesta al dolor, por lo que esta podría ser una de las formas en que lo hace”.

“Una observación algo sorprendente de nuestra investigación fue el contraste en los resultados de los ratones libres de gérmenes y tratados con antibióticos, ya que los cambios neurogenéticos fueron generalmente en la dirección opuesta. Este es un hallazgo pertinente ya que el uso de antibióticos para agotar el microbioma a menudo se considera una alternativa más accesible a los animales libres de gérmenes. Sin embargo, destacamos la necesidad de considerar estos dos tratamientos como modelos distintos de manipulación del microbioma cuando se investigan los efectos de los microbios en el cerebro y el comportamiento”.


Fuente:

Johnson, K.V.A., Burnet, P.W.J. Opposing effects of antibiotics and germ-free status on neuropeptide systems involved in social behaviour and pain regulation. BMC Neurosci 21, 32 (2020). https://doi.org/10.1186/s12868-020-00583-3

Fecha de actualización: 09-11-2020

Redacción: Irene García

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