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Desarrollo embrionario del cerebro ¿El autismo puede deberse a una infección durante el embarazo?

Fuente: Comunicado de prensa Universidad de Tubinga | Traducido por IA 6 min Temps de lecture

Si la madre sufre una infección durante el embarazo, esto puede favorecer la aparición del autismo en el niño. Investigadoras de la Universidad de Tubinga han descubierto las causas de este fenómeno mediante experimentos de laboratorio con organoides cerebrales. Además, han evaluado cuál es realmente la magnitud del riesgo.

Un organoide cerebral bajo el microscopio. Las células madre neuronales brillan con un color magenta. El color verde indica actividad celular tras un mayor contacto con la interleucina-6, una sustancia mensajera.(Imagen: Kseniia Sarieva / HIH)
Un organoide cerebral bajo el microscopio. Las células madre neuronales brillan con un color magenta. El color verde indica actividad celular tras un mayor contacto con la interleucina-6, una sustancia mensajera.
(Imagen: Kseniia Sarieva / HIH)

Los hitos importantes se establecen en las primeras etapas de la vida, algunos incluso antes del nacimiento. Ya en el útero, los factores ambientales influyen en el desarrollo del niño y pueden tener repercusiones en su salud. Así, ciertas infecciones aumentan el riesgo de padecer posteriormente un trastorno del espectro autista. Un equipo de investigación dirigido por la Dra. Simone Mayer, del Instituto Hertie de Investigación Clínica del Cerebro y de la Universidad de Tubinga, ha descifrado ahora un mecanismo molecular que explica esta relación. Según informan los científicos en su estudio, cuando el sistema inmunitario de la futura madre libera una determinada sustancia mensajera, el cerebro del feto modifica su estructura.

«Los estudios epidemiológicos llevan tiempo indicando que las infecciones durante el embarazo se asocian con un riesgo ligeramente mayor de que los niños pequeños desarrollen un trastorno del espectro autista», afirma la directora del estudio, Mayer. En ratones se ha observado que las sustancias mensajeras del sistema inmunitario podrían influir en la estructura cerebral embrionaria. «Hasta ahora no se sabía si los mismos mecanismos moleculares también se dan en los seres humanos».

Para investigar esto, la neurobióloga y su equipo han creado en el laboratorio organoides cerebrales a partir de células madre. Se trata de estructuras tisulares tridimensionales muy similares al tejido cerebral natural. Su desarrollo se puede seguir fácilmente en una placa de Petri. De este modo, es posible estudiar en detalle los mecanismos moleculares y celulares.

Cambios persistentes en el tejido cerebral

En el estudio actual, los organoides cerebrales se asemejaban a la corteza cerebral humana. Durante su desarrollo, las investigadoras los expusieron de forma selectiva a una cantidad elevada de la interleucina-6, una sustancia mensajera del sistema inmunitario. Esta sustancia es liberada por la madre y la placenta en caso de infección. «En estudios epidemiológicos, se ha relacionado un aumento de las concentraciones de interleucina-6 durante el embarazo con alteraciones en la anatomía cerebral y el rendimiento cognitivo en la primera infancia», explica la autora principal, Kseniia Sarieva.

En los organoides cerebrales humanos se observó ahora un panorama similar: «Observamos cambios persistentes en el tejido», afirma Sarieva. «Ciertos genes mostraban un nivel de actividad mayor o menor que en condiciones normales. Asimismo, algunos tipos de células aparecían con mayor frecuencia de lo habitual, incluso más de un mes después de que finalizara la infección simulada». Sin embargo, aún se desconoce si estos cambios persisten tras varios meses.

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Un mediador de la inflamación actúa sobre la corteza cerebral infantil

Los niveles elevados de la interleucina-6, una sustancia mensajera del sistema inmunitario, parecen tener, por lo tanto, efectos directos sobre la arquitectura de la corteza cerebral infantil y, de este modo, favorecer la aparición posterior de la enfermedad.La interleucina-6 actúa como sustancia señalizadora del sistema inmunitario en todas las reacciones inflamatorias.Además de las infecciones virales y bacterianas, también pueden ser enfermedades autoinmunes. De hecho, parece que la diabetes, una enfermedad autoinmune, también está relacionada con un riesgo ligeramente mayor de que el niño padezca un trastorno del espectro autista.

Con la creación de su modelo de organoide cerebral, el equipo de investigación ha logrado un avance decisivo. En el futuro, gracias a este enfoque, podrán estudiar este y otros factores ambientales que influyen en el desarrollo del cerebro en el útero.

«Con una mejor comprensión de los mecanismos, quizá nuestros estudios ayuden en el futuro a contrarrestar los efectos negativos del entorno durante el embarazo», espera Mayer, directora del estudio. Los nuevos hallazgos no son motivo de gran preocupación, tal y como subraya la investigadora. Las mujeres embarazadas deben ser conscientes de que el riesgo de padecer un trastorno del espectro autista solo aumenta ligeramente (véase el recuadro inferior) y que, además, depende del tipo y del momento en que se produzca la infección. «No se puede controlar una infección. Lo mejor que se puede hacer para mantener un sistema inmunitario en buen estado es evitar el estrés y mantener una actitud positiva». (clu)

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Contexto: evaluar correctamente el riesgo

En un estudio realizado por la Universidad danesa de Aarhus, los investigadores llegaron a la conclusión de que las infecciones en determinadas fases del embarazo aumentaban la probabilidad de que el niño desarrollara un trastorno del espectro autista (TEA). Según el estudio, una infección vírica durante el primer trimestre aumentaba en torno a un 200 % la probabilidad de TEA (razón de riesgo de 2,98), mientras que una infección bacteriana en el segundo trimestre supuso un aumento del 40 % (razón de riesgo de 1,42) [1].

A primera vista, estos aumentos resultan preocupantes. Sin embargo, al analizarlos más detenidamente, llama la atención que el riesgo sigue siendo extremadamente bajo, ya que, en general, es muy raro que se produzca un TEA durante el embarazo. Así, la Agencia Federal de Medio Ambiente indica una prevalencia mundial estimada de los trastornos del espectro autista de alrededor del 1 % (siendo los niños entre dos y tres veces más propensos a padecerlos que las niñas). Si extrapoláramos esto a la incidencia del TEA en los recién nacidos, uno de cada 100 recién nacidos desarrollaría un TEA. Según los datos del estudio danés, en el caso de las infecciones víricas durante el primer trimestre, la cifra sería de tres de cada 100, lo que sigue siendo muy poco.

Además, la Dra. Simone Mayer, del Instituto Hertie de Investigación Clínica del Cerebro, señala que las cifras recopiladas en el estudio danés se refieren explícitamente solo a infecciones que han requerido hospitalización y que han sido muy graves. La probabilidad de que se produzca una infección tan grave ya es, por sí sola, muy baja. Por lo tanto, el grupo analizado en el estudio constituía ya un conjunto muy reducido de casos extremos. Además, el estudio danés tampoco mostró un mayor riesgo de TEA tras una infección si se tiene en cuenta el desarrollo total del embarazo, en lugar de limitarse a un único trimestre.

En definitiva, como mucho se puede hablar de un riesgo ligeramente mayor

Consejo: El Ministerio Federal de Sanidad ha recopilado en su página web información general sobre el autismo, como las causas, otros factores de riesgo y las posibilidades de detección precoz y diagnóstico.

[1] Atladóttir, H.Ó., Thorsen, P., Østergaard, L. et al. J Autism Dev Disord 40, 1423–1430 (2010). DOI: 10.1007/s10803-010-1006-y

Publicación original:Sarieva K. et al.: Un modelo de organoide cerebral humano de la activación inmunitaria materna identifica a las células de la glía radial como selectivamente vulnerables. Molecular Psychiatry (2023); DOI: 10.1038/s41380-023-01997-1

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