¿El sistema inmunitario de mamá afectó tu cerebro fetal?

Los investigadores investigan las implicaciones del sistema inmune de una madre embarazada.

Los investigadores descubrieron que un sistema inmunitario más activo en una madre embarazada puede tener un impacto negativo en el cerebro de su feto en desarrollo.

Estudios epidemiológicos previos revelaron un vínculo entre la inflamación materna (es decir, la activación del sistema inmune de la madre) y un aumento en la probabilidad de que su hijo desarrolle una enfermedad psiquiátrica, por ejemplo, esquizofrenia o autismo. ^{1 La} investigación en otros sistemas animales también sugirió un vínculo entre la respuesta inmune de una madre y las consecuencias cognitivas negativas para su descendencia. ²

Fuente: Gerd Altmann / Pixabay

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Se pensó que la respuesta inmune, durante mucho tiempo, se relaciona específicamente con la infección y la inflamación, lo que indica la infiltración de un virus o cepa bacteriana. Como resultado, la infección es solo uno de los culpables de la respuesta inmune subyacente: la influencia constante del sistema inmune, en este caso, en un feto en crecimiento, es mayor de lo que se consideró anteriormente. ³

Investigadores de la Universidad de Ciencias y Salud de Oregón buscaron expandir el conocimiento actual en este campo realizando un estudio longitudinal de los efectos de la inflamación materna durante el embarazo sobre la formación de redes neurales neurales y memoria de trabajo a los dos años de edad. ⁴ El equipo de investigación, dirigido por Marc D. Rudolph, utilizó un enfoque múltiple: primero evaluando la actividad inmune materna mediante la prueba del marcador interleucina-6, y luego usando una combinación de imágenes de resonancia magnética funcional de neonatos y metodologías de aprendizaje automático para evaluar su relevancia en la creación de redes neuronales. Luego evaluaron la memoria de trabajo de esos niños a los dos años.

La interleucina-6, o IL-6, es una citoquina que se puede encontrar en todo el cerebro del feto. Las citocinas son marcadores de inflamación que se ha demostrado que son importantes para diversos procesos cerebrales, incluido el crecimiento de axones y la formación de sinapsis. Estas propiedades hacen que el estudio de las citocinas y sus receptores sea atractivo, ya que tienen el potencial de afectar el curso de la neurogénesis. En consecuencia, Rudolph et al. eligió usar IL-6 como el indicador de inflamación sistémica en las madres embarazadas que estudiaron.

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La resonancia magnética funcional (fMRI) se utilizó para recopilar datos de actividad cerebral neonatal para finalmente crear un modelo que permitiera a los investigadores predecir las concentraciones de IL-6 materna. La fMRI es una técnica utilizada para detectar el flujo sanguíneo y extraer conclusiones sobre la activación neuronal. En otras palabras, la suposición es que el aumento del flujo sanguíneo es un indicador del aumento de la actividad cerebral. Combinaron esta técnica con metodologías de aprendizaje automático para estimar el efecto de la actividad inmune materna en el desarrollo de redes neuronales en la descendencia.

El equipo de investigación luego probó la memoria de trabajo de estos niños a los dos años de edad. La memoria de trabajo corresponde a la categoría amplia de “función ejecutiva”. La función ejecutiva se relaciona con procesos cognitivos que respaldan el comportamiento dirigido a objetivos, y la memoria de trabajo más específicamente requiere la capacidad de retener información para procesarla (lo que permite la toma de decisiones ), y puede comenzar a ser interrogado alrededor de los dos años de edad. Una memoria de trabajo funcional es crítica a una edad temprana porque sienta las bases para una cognición de orden superior más adelante en la vida. ⁶

En base a los niveles de IL-6 y los resultados de FMRI, Rudolph et al. descubrieron que la conectividad funcional dentro y entre las redes cerebrales neonatales podría usarse para crear un modelo para estimar las concentraciones de IL-6 de la madre a lo largo del embarazo y que correspondía a regiones cerebrales que previamente habían estado implicadas en la memoria operativa.

También encontraron que las mediciones de IL-6 en el transcurso del embarazo de hecho predecían la memoria de trabajo: el aumento de la activación inmune sistémica materna se asociaba significativamente con una disminución del rendimiento de la memoria operativa en la descendencia. En promedio, los niveles de IL-6 en el tercer trimestre del embarazo tuvieron el mayor peso al predecir la memoria de trabajo de un niño a los dos años de edad.

Esta investigación estableció una línea de base para disociar las influencias postnatal versus prenatal en el desarrollo cerebral. Ese conocimiento ha abierto la posibilidad de una intervención temprana y, por lo tanto, mejores resultados en el futuro.

Referencias

[1] Buka, SL y col. Infecciones maternas y psicosis subsecuente entre o primavera. Arco. Gen. Psychiatry 58, 1032 – 1037 (2001).

[2] Hava, G., Vered, L., Yael, M., Mordechai, H. y Mahoud, H. Alteraciones en el comportamiento en ratones adultos o de primavera después de la inflamación materna durante el embarazo. Dev. Psicobiol. 48, 162 – 168 (2006).

[3] Knuesel, I. et al. Activación inmune materna y desarrollo anormal del cerebro a través de los trastornos del SNC. Nat. Rev. Neurol. 10, 643 – 660 (2014).

[4] Rudolph MD, Graham AM, Feczko E, et al. La IL-6 materna durante el embarazo se puede estimar a partir de la conectividad cerebral del recién nacido y predice la memoria de trabajo futura en la descendencia. Nature Neuroscience. 2018: 1-8.

[5] Deverman, BE y Patterson, PH Cytokines y CNS development. Neuron 64, 61-78 (2009).

[6] Beck, DM, Schaefer, C., Pang, K. y Carlson, SM Función ejecutiva en niños en edad preescolar: fiabilidad test-retest. J. Cogn. Dev. 12, 169-193 (2011).