El uso temprano de antibióticos altera el desarrollo inmunológico en los bebés

Un nuevo estudio realizado por investigadores del Centro Médico de la Universidad de Rochester (URMC) ha descubierto que la exposición temprana a los antibióticos puede perjudicar el desarrollo del sistema inmunológico de un bebé y un metabolito natural puede ser clave para revertir el daño.

Un estudio publicado en Cell reveló que la exposición a antibióticos durante el embarazo y la infancia puede debilitar permanentemente la capacidad del sistema inmunitario para combatir infecciones respiratorias como la gripe. Al analizar modelos de ratón y tejido pulmonar de bebés humanos, los investigadores descubrieron que el uso temprano de antibióticos altera la capacidad del microbioma intestinal para producir inosina, una molécula que actúa como una señal importante para el desarrollo de las células inmunitarias.

Sin embargo, al agregar inosina a los ratones, los científicos pudieron corregir los problemas del sistema inmunológico causados por los antibióticos, abriendo la puerta a posibles estrategias terapéuticas para estimular la memoria inmunológica en bebés vulnerables.

“Piense en la inosina como un mensajero molecular. Viaja desde el intestino hasta las células inmunitarias en desarrollo, enseñándoles a madurar adecuadamente y a prepararse para futuras infecciones”, explicó Hitesh Deshmukh, MD, PhD, autor principal del estudio y jefe de neonatología del Hospital Infantil Golisano (GCH) de UR Medicine.

El proyecto fue parte de una iniciativa a largo plazo financiada por el NIH R35 para estudiar cómo las exposiciones en los primeros años de vida determinan el riesgo a lo largo de la vida de padecer enfermedades como el asma y las enfermedades pulmonares crónicas.

“Sabemos que los antibióticos pueden salvar la vida de los bebés, pero también alteran el microbioma durante un período crítico del desarrollo del sistema inmunitario”, afirmó Deshmukh. “Nuestro estudio muestra una forma en que esta alteración afecta la inmunidad pulmonar y, aún más importante, una posible manera de corregirla”.

Este trastorno afecta la formación de linfocitos T de memoria residentes en los tejidos, una población especializada de células inmunitarias que residen en los pulmones y brindan protección a largo plazo contra las infecciones virales. Sin estas células, los bebés pueden seguir siendo vulnerables a enfermedades respiratorias graves hasta bien entrada la edad adulta.

“Descubrimos que el microbioma intestinal actúa como un maestro para el sistema inmunitario en desarrollo”, explicó Deshmukh. “Cuando los antibióticos interrumpen este proceso educativo natural, es como eliminar capítulos clave de un libro de texto: el sistema inmunitario nunca aprende lecciones importantes sobre cómo combatir las infecciones respiratorias”.

Principales conclusiones del estudio:

El estudio comparó ratones bebés expuestos a antibióticos comunes (ampicilina, gentamicina y vancomicina, los mismos medicamentos que se usan a menudo en mujeres embarazadas y recién nacidos) con ratones cuyo microbioma natural permaneció intacto.

En ratones expuestos a antibióticos:

• La población de células T CD8+ protectoras en los pulmones se redujo significativamente.

• Se observó un deterioro en la capacidad de formar células de memoria residentes en los tejidos, células inmunes especializadas que viven en los pulmones y brindan protección rápida contra la reinfección.

• Las deficiencias inmunitarias persistieron hasta la edad adulta, lo que indica cambios persistentes en el desarrollo del sistema inmunitario.

Utilizando muestras de tejido pulmonar del Biobanco BRINDL, financiado por los NIH, el equipo confirmó la presencia de inmunodeficiencias similares en bebés humanos expuestos a antibióticos. Estos bebés no solo presentaban menos células de memoria, sino que también mostraban patrones de expresión génica similares a los de los adultos mayores, lo que también se asocia con un mayor riesgo de infecciones respiratorias.

Lo más importante es que la adición de inosina a ratones expuestos a antibióticos restauró significativamente su capacidad de desarrollar células de memoria funcionales y generar respuestas inmunes efectivas, lo que abre perspectivas prometedoras para futuras terapias.

“Esto sugiere que podemos proteger a los bebés en riesgo con una suplementación específica”, afirmó Deshmukh. “Si bien se necesita mucha más investigación antes de que este enfoque pueda aplicarse clínicamente, ahora tenemos un camino a seguir”.

Los hallazgos del estudio podrían influir en futuras investigaciones sobre el desarrollo de intervenciones (incluidos suplementos dietéticos, terapia con metabolitos o estrategias de apoyo al microbioma) para ayudar a los recién nacidos a desarrollar una memoria inmunológica más fuerte sin tener que depender únicamente de antibióticos o probióticos riesgosos.

Deshmukh señaló que la neonatóloga del GCH, Dra. Gloria Preihuber, desempeñó un papel clave en el estudio. Su biobanco BRINDL de muestras de pulmón infantil, respaldadas por los NIH y recolectadas durante 15 años, permitió al equipo probar sus hallazgos en células humanas.

“Este trabajo no habría sido posible sin la generosidad y la experiencia de la Dra. Prayhuber”, dijo Deshmukh. “Poder comparar los resultados de los ratones con células humanas fue absolutamente crucial. Esa es una de las principales razones por las que vine a Rochester (desde el Hospital Infantil de Cincinnati): para colaborar con ella”.