Arrojan nueva luz sobre el papel clave del microbioma en el autismo

El microbioma intestinal está formado por las poblaciones de microbios –virus, bacterias, hongos, arqueas…– que se encuentran en nuestro intestino y sus genes, y el equilibrio de este conjunto de microorganismos es fundamental para nuestra salud, ya que sus alteraciones se han relacionado con muchas patologías. También se ha demostrado en estudios previos que el microbioma desempeña un papel en el autismo, aunque las claves de este vínculo no se conocen bien y, de hecho, las raíces biológicas de los trastornos del espectro autista (TEA) son un constante objeto de investigación.

Un nuevo estudio ha encontrado ahora nuevas pistas sobre la relación entre el microbioma y el autismo. La investigación se inició en la Iniciativa de Investigación del Autismo de la Fundación Simons (SFARI) y se ha publicado en Nature Neuroscience. Para realizarla se llevó a cabo un innovador análisis de docenas de conjuntos de datos que se habían publicado previamente, que se alinea con un reciente estudio a largo plazo de personas autistas centrado en una intervención de tratamiento basado en el microbioma.

Los estudios que han intentado identificar los microbios intestinales específicos implicados en el autismo no han tenido éxito debido a la complejidad de los TEA ya que, los individuos con autismo presentan características muy diferentes en cuanto a su genética, fisiología y conducta. Por otra parte, el microbioma también es difícil de analizar, y generalmente los estudios de microbiomas solo revelan las proporciones relativas de microbios específicos, lo que requiere sofisticadas estadísticas para comprender qué cambios en la población microbiana son relevantes para una condición de interés.

“Podemos aplicar este enfoque a otras áreas, desde la depresión hasta el párkinson y el cáncer, donde creemos que el microbioma desempeña un papel, pero no sabemos exactamente cuál”

Hasta ahora, además, la mayoría de los estudios se han fijado en instantáneas únicas de las poblaciones microbianas de individuos autistas, que podrían variar significativamente con el paso del tiempo y “ser muy diferente mañana o la próxima semana”, ha señalado la coautora del estudio Brittany Needham, profesora asistente de anatomía, biología celular y fisiología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Indiana.

“Pudimos armonizar datos aparentemente dispares de diferentes estudios y encontrar un lenguaje común con el que unirlos. Con esto, pudimos identificar una firma microbiana que distingue a los individuos autistas de los neurotípicos en muchos estudios”, ha declarado Jamie Morton, uno de los de los autores del estudio. “Pero el punto más importante es que en el futuro, necesitamos estudios sólidos a largo plazo que analicen tantos conjuntos de datos como sea posible y comprendan cómo cambian cuando hay una intervención [terapéutica]”.

Microbios intestinales asociados a vías metabólicas del autismo

Los autores del nuevo estudio desarrollaron un algoritmo para volver a analizar 25 conjuntos de datos publicados previamente que contenían microbioma y otra información “ómica”, como la expresión génica, la respuesta del sistema inmunitario y la dieta, tanto de grupos de individuos autistas como de individuos neurotípicos. Dentro de cada conjunto de datos, el algoritmo encontró los mejores pares de individuos autistas y neurotípicos en términos de edad y sexo, dos factores que generalmente pueden confundir los estudios de autismo.

“En lugar de comparar los resultados promedio de la cohorte dentro de los estudios, tratamos cada par como un solo punto de datos y, por lo tanto, pudimos analizar simultáneamente más de 600 pares de control de ASD correspondientes a una cohorte de facto de más de 1.200 niños”, ha explicado Gaspar Taroncher-Oldenburg, director de Therapeutics Alliances en la Universidad de Nueva York, que inició el trabajo con Morton mientras era consultor residente de SFARI. “Desde un punto de vista técnico, esto requirió el desarrollo de metodologías computacionales novedosas en conjunto”, añade.

Este nuevo enfoque computacional permitió que los investigadores identificaran de manera confiable los microbios que están presentes en diferentes cantidades en los individuos con TEA y los neurotípicos. Los investigadores se sorprendieron al comprobar que su análisis identificó vías metabólicas específicas del autismo asociadas con microbios intestinales humanos particulares. Es importante destacar que estas vías también se observaron en otros lugares en individuos autistas, desde sus perfiles de expresión génica asociados al cerebro hasta sus dietas. “No habíamos visto antes este tipo de superposición clara entre las vías metabólicas microbianas intestinales y humanas en el autismo”, dice Morton.

Los investigadores han destacado que sus hallazgos van más allá del autismo porque su enfoque también se podría emplear en otras áreas de la biomedicina que suponen un desafío. “Antes de esto, teníamos humo que indicaba que el microbioma estaba involucrado en el autismo, y ahora tenemos fuego. Podemos aplicar este enfoque a muchas otras áreas, desde la depresión hasta el párkinson y el cáncer, donde creemos que el microbioma desempeña un papel, pero donde todavía no sabemos exactamente cuál”, concluye Rob Knight, director del Centro para la Innovación del Microbioma en la Universidad de California en San Diego y coautor del estudio.