O nouă cercetare pe șoareci dezvăluie că, înainte de a ne naște, o comunitate invizibilă de microbi contribuie la construirea unei regiuni a creierului esențială pentru gestionarea stresului și a comportamentului social. Oamenii de știință au descoperit că absența acestor microbi în timpul gestației duce la un număr redus de neuroni în nucleul paraventricular (PVN) al hipotalamusului, o modificare structurală care persistă până la vârsta adultă.
Studiul, condus de Alexandra Castillo-Ruiz, profesoară la Universitatea de Stat din Michigan, arată că influența microbilor asupra dezvoltării creierului începe mult mai devreme decât se credea, prin semnale transmise de la mamă la făt prin placentă.
O regiune vitală a creierului, sculptată de microorganisme
Nucleul paraventricular (PVN) este un centru de comandă critic. Acesta reglează funcții precum tensiunea arterială și răspunsurile la stres prin eliberarea unor hormoni ca oxitocina și vasopresina. Deoarece influențează direct sistemul nervos autonom, chiar și modificări structurale minore în PVN pot avea consecințe majore asupra sănătății cardiovasculare și a comportamentului.
„La naștere, corpul unui nou-născut este colonizat de microbi pe măsură ce trece prin canalul de naștere. Acest moment coincide cu evenimente importante de dezvoltare care modelează creierul”, a explicat Castillo-Ruiz.
Noua lucrare indică însă că o schimbare durabilă în numărul de neuroni ai acestei regiuni are loc dacă microbii lipsesc încă din faza prenatală.
Un experiment revelator
Pentru a izola efectele prenatale de cele postnatale, echipa de cercetare a folosit un model ingenios. Au comparat șoareci crescuți în medii complet sterile (fără germeni) cu șoareci care aveau o microbiotă normală. Apoi, au mutat puii nou-născuți din mame sterile la mame adoptive cu microbi normali.
Rezultatul a fost clar: expunerea la microbi imediat după naștere nu a putut compensa absența lor din timpul gestației. Puii proveniți din mame fără germeni aveau un număr mai mic de neuroni în PVN, indicând o densitate celulară redusă. Aceeași diferență structurală a fost observată și la șoarecii adulți care au fost lipsiți de expunerea microbiană prenatală.
„Studiul nostru arată că microbii joacă un rol important în modelarea unei regiuni a creierului care este esențială pentru funcțiile corpului și comportamentul social”, a adăugat Castillo-Ruiz.
Cum ajung semnalele la creierul fetal?
Această descoperire se aliniază cu dovezi tot mai numeroase care arată că microbii materni comunică cu fătul prin intermediul metaboliților – molecule mici care pot traversa bariera placentară.
Cercetări anterioare au identificat deja molecule produse de microbi care stimulează creșterea axonilor în creierul fetal al șoarecilor. Altele au arătat cum anumiți acizi grași programează dezvoltarea sistemului nervos simpatic. Chiar și creșterea și vascularizarea placentei, esențiale pentru transportul de nutrienți, sunt susținute de microbiomul matern.
Noul studiu leagă direct starea microbiană a mamei de o modificare structurală concretă și de lungă durată în creierul puilor.
Implicații pentru nașterea modernă
Modul în care ne naștem influențează prima colonizare microbiană. Este bine documentat că bebelușii născuți pe cale vaginală au profiluri microbiene diferite față de cei născuți prin cezariană – o procedură care reprezintă aproape o treime din nașterile din SUA.
În plus, utilizarea antibioticelor în timpul nașterii este extrem de comună. O analiză din SUA a arătat că peste 57% dintre nașteri au implicat antibiotice, procentul ajungând la aproape 89% în cazul cezarienelor. Aceste intervenții, deși adesea necesare pentru a preveni infecții, pot altera comunitățile microbiene esențiale.
Deși studiul a fost realizat pe șoareci, permițând un control experimental imposibil la oameni, rezultatele ridică întrebări importante. Următorii pași pentru cercetători sunt identificarea exactă a neuronilor afectați și explorarea posibilității de a folosi metaboliți microbieni specifici în timpul sarcinii pentru a sprijini dezvoltarea creierului.
„În loc să ne ferim de microbii noștri, ar trebui să îi recunoaștem ca parteneri în dezvoltarea timpurie a vieții. Ei ne ajută să ne construim creierul încă de la început”, a concluzionat Castillo-Ruiz.
Studiul este publicat în jurnalul științific Hormones and Behavior.
