La exposición al frío y al calor a una edad temprana puede afectar al desarrollo de la sustancia blanca del cerebro

Las exploraciones cerebrales de más de 2000 preadolescentes han revelado que la exposición temprana al calor y al frío puede tener efectos a largo plazo en la microestructura de la sustancia blanca cerebral, especialmente en quienes viven en zonas desfavorecidas. El estudio, publicado en la revista Nature Climate Change, destaca la vulnerabilidad de fetos y niños a las temperaturas extremas. El estudio fue liderado por el Instituto de Salud Global de Barcelona (ISGlobal).

En la actual emergencia climática, el impacto de las temperaturas extremas en la salud humana preocupa profundamente a la comunidad científica y a la sociedad. Los niños son particularmente vulnerables a los cambios de temperatura debido a la inmadurez de sus mecanismos termorreguladores.

«Sabemos que el cerebro en desarrollo de fetos y niños es particularmente susceptible a las influencias ambientales, y existen evidencias preliminares de que la exposición al frío y al calor puede afectar el bienestar mental y las capacidades cognitivas en niños y adolescentes», afirma Monika Guxens, investigadora de ISGlobal, Erasmus MC y CIBERESP. «Sin embargo, existen pocos estudios que evalúen los posibles cambios en la estructura cerebral como resultado de estas influencias», añade.

En este estudio, el equipo de Guxens analizó la estructura de la sustancia blanca cerebral de preadolescentes para identificar periodos de vulnerabilidad al frío y al calor en los primeros años de vida. El análisis incluyó a 2681 niños del estudio Generación R en Róterdam, quienes se sometieron a resonancias magnéticas (RM) entre los 9 y los 12 años. El protocolo de RM evaluó la actividad cerebral midiendo la cantidad y la dirección de la difusión del agua en la sustancia blanca cerebral.

En cerebros de mayor edad, el agua fluye más en una dirección que en todas, lo que resulta en valores más bajos de un marcador llamado difusividad media y valores más altos de un marcador llamado anisotropía fraccional. El equipo de investigación utilizó un enfoque estadístico avanzado para estimar, para cada participante, la exposición a temperaturas mensuales promedio desde la concepción hasta los 8 años y su efecto en estos parámetros de resonancia magnética (difusividad media y anisotropía fraccional) medidos entre los 9 y los 12 años.

El período de receptividad entre el embarazo y los tres años.

Los resultados mostraron que la exposición al frío durante el embarazo y el primer año de vida, así como la exposición al calor desde el nacimiento hasta los 3 años, se asociaron con una mayor difusividad media en la preadolescencia, lo que indica una maduración más lenta de la sustancia blanca. En este estudio, el frío y el calor se definen como las temperaturas en los extremos inferior y superior de la distribución de temperatura en la región de interés.

Las fibras de materia blanca son responsables de conectar diferentes áreas del cerebro, lo que permite su comunicación. A medida que la materia blanca se desarrolla, esta comunicación se vuelve más rápida y eficiente. Nuestro estudio es como una instantánea de un momento determinado, y lo que vemos en esta imagen es que los participantes más expuestos al frío y al calor muestran diferencias en un parámetro —la difusividad media— que se asocia con niveles más bajos de maduración de la materia blanca —explica Laura Granes, investigadora del IDIBELL e ISGlobal y primera autora del estudio—.

"En estudios anteriores, los cambios en este parámetro se han asociado con un empeoramiento de la función cognitiva y algunos problemas de salud mental", añade.

«Los mayores cambios en los parámetros de conectividad se observan durante los primeros años de vida», afirma Carles Soriano, coautor del estudio, del IDIBELL, la UB y el CIBERSAM. «Nuestros resultados sugieren que es durante este período de rápido desarrollo cerebral cuando la exposición al frío y al calor puede tener efectos duraderos en la microestructura de la sustancia blanca».

No se encontró asociación entre la exposición temprana a la temperatura y la anisotropía fraccional entre los 9 y los 12 años. Los autores sugieren que una posible explicación es que ambos parámetros reflejan diferentes cambios microestructurales y que la difusividad media podría ser un indicador más fiable de la maduración de la sustancia blanca que la anisotropía fraccional.

Los niños de familias pobres corren mayor riesgo

El análisis estratificado por condiciones socioeconómicas mostró que los niños que vivían en zonas pobres eran más vulnerables a la exposición al frío y al calor. Estos niños presentaban periodos de susceptibilidad al frío y al calor similares a los observados en la cohorte general, pero estos comenzaron antes. Estas diferencias podrían estar relacionadas con las condiciones de vida y la pobreza energética.

Un mecanismo importante que podría explicar el efecto de la temperatura ambiente en el desarrollo neurológico es el deterioro de la calidad del sueño. Otros posibles mecanismos incluyen la alteración de la función placentaria, la activación del eje hormonal que conduce a un aumento de la producción de cortisol o procesos inflamatorios.

«Nuestros hallazgos ayudan a visibilizar la vulnerabilidad de los fetos y los niños a los cambios de temperatura», afirma Guxens. Los hallazgos también resaltan la necesidad de estrategias de salud pública para proteger a las comunidades más vulnerables ante la inminente catástrofe climática.