La madurez del microbioma intestinal temprano regula la barrera hematoencefálica y el desarrollo cognitivo

Área de la Ciencia:

• Neurobiología
• Microbiología
• Biología del desarrollo

Sus antecedentes:

• El papel del microbioma intestinal en la neurobiología y la enfermedad es cada vez más reconocido.
• La integridad de la barrera hematoencefálica (BBB) es crucial para la función cerebral, pero su desarrollo temprano y la influencia del microbioma no se comprenden bien.

Objetivo del estudio:

• Investigar el impacto de la colonización temprana del microbioma intestinal (a término versus prematuro) en el desarrollo de la BBB y la función cognitiva en ratones.
• Aclarar los mecanismos moleculares que vinculan la madurez del microbioma con la integridad de la BBB y el desarrollo neurológico.

Principales métodos:

• Colonización de ratones libres de gérmenes con microbiota intestinal de bebés humanos a término o prematuros.
• Evaluación de la memoria y las capacidades de aprendizaje.
• Medición de la permeabilidad de la BBB en los primeros años de vida.
• Secuenciación de ARN de célula única de todo el cerebro de tipos de células BBB.
• Análisis metagenómicos y metabolómicos.

Principales resultados:

• Los ratones con un microbioma a término mostraron una mejor memoria, aprendizaje y permeabilidad BBB reducida en comparación con aquellos con un microbioma prematuro.
• El microbioma asociado a la prematuridad condujo a la desregulación de los genes de señalización sináptica en las células BBB.
• Las poblaciones bacterianas específicas y las vías metabólicas (acilcarnitinas y lisofosfatidilcolinas reducidas) se asociaron con el microbioma a término.

Conclusiones:

• La madurez del microbioma influye críticamente en los programas de transcripción BBB esenciales para el desarrollo cognitivo.
• El microbioma intestinal sirve como un objetivo terapéutico potencial para mejorar los resultados del desarrollo neurológico mediante la modulación de la integridad BBB en la vida temprana.