Una investigación de la Universidad de Aberdeen identificó un posible mecanismo mediante el cual la activación del sistema inmunitario durante el embarazo puede modificar el desarrollo de la corteza cerebral del feto. El estudio, publicado en Nature Neuroscience, señala a la proteína inflamatoria IL-17A como una de las señales capaces de provocar cambios en células cerebrales en desarrollo. Los investigadores subrayan, sin embargo, que los resultados no demuestran que una infección o inflamación durante el embarazo cause por sí sola trastornos del neurodesarrollo.

La investigación intenta responder una pregunta que la ciencia viene estudiando desde hace años: cómo una respuesta inmunitaria de la madre puede influir en el cerebro del bebé cuando la propia infección no necesariamente llega al cerebro fetal. Estudios anteriores habían observado una asociación entre la activación inmunitaria materna y un mayor riesgo de determinados trastornos del neurodesarrollo, pero todavía no estaba completamente explicado el mecanismo biológico que podía conectar ambos fenómenos.

El equipo de Aberdeen concentró su atención en la IL-17A, una proteína producida por el sistema inmunitario que participa en procesos inflamatorios. Para estudiar su efecto de manera directa, los científicos utilizaron un modelo experimental denominado “cerebroides”, formado por pequeños fragmentos tridimensionales de tejido cerebral humano en desarrollo mantenidos vivos fuera del organismo.

Un modelo diferente a los organoides

Los investigadores explicaron que los organoides cerebrales, aunque son una herramienta importante para estudiar el desarrollo neurológico, presentan algunas limitaciones porque son modelos simplificados que no reproducen completamente la arquitectura y diversidad celular del cerebro humano.

Los cerebroides utilizados en este trabajo conservan una parte importante de la estructura, organización y diversidad celular de la corteza cerebral fetal. El tejido estudiado procedía de la corteza prefrontal dorsolateral de cerebros fetales humanos obtenidos tras interrupciones voluntarias del embarazo. Sobre estos fragmentos, los científicos aplicaron IL-17A para observar directamente cómo reaccionaba el tejido.

Posteriormente utilizaron microscopía, marcadores celulares, secuenciación de ARN y análisis proteómico. Estas técnicas permitieron observar no solamente los cambios físicos del tejido, sino también las modificaciones en la actividad genética y en las proteínas involucradas en el desarrollo cerebral.

La corteza comenzó a plegarse antes de tiempo

Uno de los resultados más llamativos fue que la exposición a IL-17A provocó un plegamiento prematuro de la corteza cerebral en desarrollo.

La corteza humana adquiere progresivamente sus pliegues durante el desarrollo. En el modelo experimental, la señal inflamatoria hizo que este proceso apareciera antes de lo esperado y también produjo un aumento del grosor cortical.

Al mismo tiempo, los investigadores observaron una aceleración en la producción y maduración de neuronas. Esto es importante porque el desarrollo cerebral depende de una secuencia muy precisa de proliferación celular, migración, diferenciación y organización de las neuronas. Alterar el momento en que ocurren esos procesos puede modificar la arquitectura final del tejido.

IL-17A actuó directamente sobre células madre neurales

La investigación encontró además que la señal inflamatoria no parecía producir los cambios únicamente como consecuencia indirecta de una alteración general del tejido.

Según los investigadores, IL-17A actuó directamente sobre las células madre neurales, que son fundamentales para producir nuevas células del sistema nervioso durante las primeras etapas del desarrollo. La exposición activó la vía molecular NF-κB, conocida por su participación en procesos inflamatorios y en la regulación de diferentes funciones celulares.

Cuando los científicos bloquearon esta vía en el modelo experimental, pudieron revertir buena parte de las alteraciones observadas. Este resultado proporciona una pista especialmente importante porque apunta hacia un mecanismo molecular concreto y no solamente hacia una asociación estadística entre inflamación y desarrollo neurológico.

¿Significa que una infección durante el embarazo provocará problemas en el bebé?

No. Esta es una de las principales advertencias que deben acompañar la interpretación de los resultados.

El estudio no demuestra que la inflamación materna cause por sí sola autismo, esquizofrenia u otros trastornos del neurodesarrollo. Tampoco permite establecer que cualquier episodio inflamatorio durante el embarazo vaya a producir una alteración cerebral.

Lo que aporta la investigación es una posible explicación biológica de cómo determinadas señales del sistema inmunitario podrían afectar el desarrollo cerebral bajo determinadas condiciones. Los propios investigadores señalan que todavía deben estudiar cómo reaccionan diferentes tipos celulares y regiones del cerebro frente a estas señales.

La evidencia científica acumulada hasta ahora indica que la activación inmunitaria materna puede estar relacionada con cambios en el desarrollo neurológico, pero se trata de un fenómeno complejo en el que intervienen factores genéticos, ambientales, inmunológicos y del propio desarrollo fetal. Investigaciones anteriores también han señalado un papel importante de las microglías, las células inmunitarias residentes del cerebro, en la respuesta fetal a la inflamación materna.

El siguiente paso será estudiar otras zonas del cerebro

Los investigadores de Aberdeen planean ampliar el modelo para analizar otras regiones del cerebro fetal y determinar si responden de la misma manera a IL-17A y a otras señales inflamatorias.

También quieren estudiar la interacción entre las células madre neurales, las células inmunitarias del cerebro y los vasos sanguíneos que se encuentran desarrollándose simultáneamente. El objetivo es construir una imagen más completa de lo que ocurre cuando el sistema inmunitario materno se activa durante una etapa crítica de la formación cerebral.

El interés por esta cuestión es especialmente relevante porque el desarrollo del cerebro fetal ocurre mediante una serie de procesos extraordinariamente coordinados. Una señal inflamatoria que modifique el ritmo de producción o maduración de las neuronas podría tener consecuencias diferentes dependiendo del momento del embarazo, la intensidad de la respuesta inmunitaria y las características individuales de la madre y del feto.

El estudio de la Universidad de Aberdeen no ofrece todavía una respuesta definitiva, pero sí identifica una pieza importante del rompecabezas: la IL-17A puede modificar directamente procesos fundamentales de la formación de la corteza cerebral humana y la vía NF-κB parece participar en esos cambios. El descubrimiento abre nuevas líneas de investigación para comprender cómo el sistema inmunitario y el desarrollo del cerebro están conectados, sin convertir una asociación científica en una conclusión clínica que todavía no está demostrada.

Foto: Imagen ilustrativa / Infobae