El mioinositol en la leche materna humana mejora la conectividad cerebral

Los bebés experimentan activamente las imágenes, los olores, los sonidos, los sabores y las texturas del mundo que los rodea. Bajo la dirección de programas genéticos, este estímulo sensorial refina las conexiones sinápticas que el cerebro forma entre las neuronas, permitiendo que las células se comuniquen.¹ Durante décadas, los investigadores asumieron que genética y actividad sensorial fueron los únicos factores que influyeron en el cableado cerebral.²

“Como neurocientífico molecular, creía que el cerebro era su propia entidad y su propio órgano sacrosanto que flota sobre nuestro cuerpo y lo supervisa todo”, recordó Thomas Biederer, profesor asociado de la Facultad de Medicina de Yale y científico principal del Centro de Investigación sobre el Envejecimiento de Nutrición Humana del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos Jean Mayer (USDA HNRCA). “Y esa idea se hizo añicos. La comprensión del microbioma, de que las bacterias y los compuestos que se secretan en el intestino tienen un efecto en el cerebro; este fue el primer momento para mí en el que quedó claro que el cerebro se ve afectado por otros compuestos”. Biederer y su equipo determinaron recientemente que un micronutriente que se encuentra en la leche materna aumenta la conectividad neuronal y publicaron sus hallazgos en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.³

Biederer se interesó en el efecto de la dieta sobre la conectividad cerebral posnatal porque los investigadores informaron que los bebés amamantados se desempeñaban mejor en pruebas de inteligencia Tarde en la vida.⁴ Estos resultados sugirieron que la dieta influye en el desarrollo del cerebro infantil, pero se desconocía qué micronutrientes y compuestos bioactivos de la leche materna eran responsables de este efecto. En un estudio anterior, el grupo de biederer determinó que un ácido graso omega-3, ácido docosahexaenoico (DHA)que está presente en la leche materna, mejora la conectividad sináptica y el procesamiento de información en la corteza en maduración.⁵

Nosotros [hope] que nuestros datos se pueden utilizar para mejorar los productos de nutrición pediátrica y ayudar a los niños a alcanzar su potencial.
—Thomas Biederer, Facultad de Medicina de Yale y Jean Mayer USDA HNRCA

Para determinar qué otros compuestos bioactivos de la leche materna son importantes para el desarrollo del cerebro, Biederer y su equipo examinaron la composición de muestras de leche humana donadas por madres que viven en México, China y Estados Unidos como parte del Estudio de exploración global de la leche humana.⁶ Los investigadores buscaron micronutrientes que cambiaran en abundancia durante el transcurso de la lactancia y que fueran independientes de la raza o la dieta, ya que esta conservación sugeriría que estos componentes son funcionalmente importantes. Descubrieron que el azúcar carbocíclico mioEl -inositol fue abundante durante la lactancia temprana, cuando el cerebro del bebé está formando rápidamente nuevas conexiones sinápticas, pero su concentración disminuyó durante el transcurso de la lactancia.

Los investigadores probaron si mioEl -inositol podría afectar la conectividad cerebral al exponer cultivos primarios de neuronas glutamatérgicas humanas y de rata al compuesto bioactivo e inmunotinción de los sitios presinápticos y postsinápticos de las sinapsis. encontraron que mio-inositol aumentó el tamaño y la abundancia de los sitios postsinápticos. Porque los científicos han Tamaño sináptico correlacionado con la fuerza de transmisión.,⁷ esto indicó que mio-inositol mejoró la conectividad neuronal. Además, el número de áreas que muestran colocalización entre marcadores presinápticos y postsinápticos en cultivos neuronales de rata aumentó con el aumento. mio-concentración de inositol, lo que sugirió que este micronutriente promueve la formación de sinapsis.

Para validar el efecto de mio-inositol sobre la conectividad neuronal in vivo, Biederer y sus colegas incluyeron este azúcar en las dietas de las crías de ratón. Tras inmunotinción de la corteza visual, determinaron que mioLa suplementación con -inositol amplió los sitios postsinápticos en esta región del cerebro pero no alteró su abundancia.

A pesar de mio-El inositol aumenta la conectividad en los cerebros en desarrollo, los investigadores no sabían si este micronutriente tendría un efecto similar en los cerebros maduros, lo que producir endógenamente el compuesto.⁸ Prepararon cortes organotípicos de cerebro de ratones, que son secciones delgadas de tejido vivo que los científicos cultivan in vitro. Después de aplicar mio-inositol para madurar cultivos de cortes organotípicos, los investigadores revelaron que mio-El inositol aumentó la conectividad cerebral, lo que indica que el micronutriente también podría ser importante para los cerebros adultos. Sin embargo, los científicos han asociado mio-acumulación o agotamiento de inositol en algunos trastornos cerebrales, lo que sugiere que se necesita más trabajo antes de que los médicos puedan recomendar mio-Suplementación con inositol para pacientes adultos.

“Creo que el enfoque en la leche materna, y especialmente la colaboración con un estudio que les permitió observar los componentes de la leche materna en todos los grupos y países, fue una manera realmente inspiradora y inteligente de descubrir los componentes centrales que van a ser importante para el desarrollo del cerebro”, dijo Kimberley Mc Allister, neurocientífico de la Universidad de California en Davis, que no participó en el estudio. “Tratar de descubrir qué podemos hacer desde una perspectiva dietética para promover la salud del cerebro e incluso potencialmente prevenir o tratar enfermedades cerebrales es increíblemente importante y es un área sin explotar para el descubrimiento científico”.

A pesar de mio-inositol mejora el cableado neuronal en el cerebro en desarrollo, Biederer enfatizó que este compuesto bioactivo apoya los procesos endógenos que ya ocurren en el cerebro, y no quería que su trabajo contribuyera al estrés que supone para las madres amamantar a sus hijos. “La leche materna es el estándar de oro”, dijo Biederer. “Pero nosotros [hope] que nuestros datos se pueden utilizar para mejorar los productos de nutrición pediátrica y ayudar a los niños a alcanzar su potencial”.

Referencias

1. Choi BJ, et al. Construcción de un circuito a través de la actividad neuronal espontánea correlacionada en los sistemas visuales de vertebrados e invertebrados en desarrollo.. Desarrollador de genes. 2021;35(9-10):677-691.
2. Penn AA, Shatz CJ. Ondas cerebrales y cableado cerebral: el papel de la actividad neuronal endógena y sensorial en el desarrollo. Pediatra Res. 1999;45(4):447-458.
3. Paquette AF, et al. El mioinositol, componente de la leche humana, promueve la conectividad neuronal. PNAS. 2023;120(30):e2221413120.
4. Horta BL, et al. Lactancia materna e inteligencia: una revisión sistemática y un metanálisis. Acta Paediatr Oslo Nor 1992. 2015;104(467):14-19.
5. Carbone BE, et al. La conectividad sináptica y la maduración cortical son promovidas por el ácido docosahexaenoico, ácido graso ω-3.. corteza cerebral. 2020;30(1):226-240.
6. Woo JG, et al. Las prácticas específicas de alimentación infantil no explican consistentemente la variación en la antropometría al año de edad en cohortes urbanas de Estados Unidos, México y China.. J Nutr. 2013;143(2):166-174.
7. Grite S, et al. Estructura y función de una sinapsis neocortical.. Naturaleza. 2021;591(7848):111-116.
8. Bizzarri M, et al. Farmacodinamia y farmacocinética del inositol en la salud y la enfermedad.. Opinión de experto fármaco Metab Toxicol. 2016;12(10):1181-1196.