La exposición temprana al calor y al frío puede afectar el desarrollo de la materia blanca del cerebro

Los escáneres cerebrales de más de 2000 niños preadolescentes han demostrado que la exposición temprana al calor y al frío puede tener efectos a largo plazo en la microestructura de la materia blanca del cerebro, especialmente en aquellos que viven en zonas pobres. El estudio, publicado en Nature Climate Change, destaca la vulnerabilidad de fetos y niños a temperaturas extremas. El estudio ha sido 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 es de gran preocupación para la comunidad científica y la sociedad. Los niños son particularmente vulnerables a los cambios de temperatura ya que sus mecanismos termorreguladores aún son inmaduros.

"Sabemos que el cerebro en desarrollo de fetos y niños es particularmente sensible a las influencias ambientales, y hay algunas pruebas preliminares de que la exposición al frío y al calor puede afectar el bienestar mental y las capacidades cognitivas de niños y adolescentes", dice Monika Guxens, investigador de ISGlobal, Erasmus MC y CIBERESP. "Sin embargo, hay pocos estudios que evalúen los posibles cambios en la estructura del cerebro como resultado de estas exposiciones", añade.

En este estudio, el equipo de Guxens examinó la estructura de la materia blanca en el cerebro de preadolescentes para identificar períodos de vulnerabilidad a la exposición al frío y al calor en las primeras etapas de la vida. El análisis incluyó a 2.681 niños del estudio Generación R en Rotterdam que se sometieron a exploraciones por resonancia magnética (MRI) entre las edades de 9 y 12 años. El protocolo de MRI evaluó la actividad cerebral midiendo la cantidad y dirección de la difusión del agua en la materia blanca del cerebro.

En cerebros más maduros, el agua fluye más en una dirección que en todas las direcciones, lo que da valores más bajos para un marcador llamado difusividad promedio y valores más altos para un marcador llamado anisotropía fraccionaria. 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 impacto en estos parámetros de resonancia magnética (difusividad media y anisotropía fraccionada) 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 de edad, se asociaron con una mayor difusividad media en la preadolescencia, lo que indica una maduración más lenta de la materia blanca. En este caso, el frío y el calor se definen como temperaturas que se encuentran en los extremos inferior y superior de la distribución de temperaturas en la región en estudio.

"Las fibras de materia blanca son responsables de conectar diferentes áreas del cerebro, permitiéndoles comunicarse. A medida que se desarrolla la materia blanca, esta comunicación se vuelve más rápida y eficiente. Nuestro estudio es como una fotografía en un momento determinado en el tiempo, y lo que "Lo que vemos en esta imagen muestra que los participantes más expuestos al frío y al calor muestran diferencias en un parámetro, la difusividad media, que se asocia con menores niveles 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 comunicación se observan en los primeros años de vida”, afirma el coautor del estudio Carles Soriano 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 materia blanca".

No se encontró asociación entre la exposición temprana a la temperatura y la anisotropía fraccionada entre los 9 y los 12 años. Los autores sugieren que una posible explicación es que los dos parámetros reflejan diferentes cambios microestructurales, y que la difusividad media puede ser un indicador más confiable de la maduración de la materia blanca en comparación con la anisotropía fraccionada.

Los niños de familias pobres corren más riesgo

El análisis estratificado por condiciones socioeconómicas encontró que los niños que vivían en áreas pobres eran más vulnerables a la exposición al frío y al calor. En estos niños, las ventanas de susceptibilidad al frío y al calor fueron similares a las encontradas en la cohorte general, pero comenzaron antes. Estas diferencias pueden estar relacionadas con las condiciones de vida y la pobreza energética.

Un mecanismo importante que puede explicar el efecto de la temperatura ambiente en el desarrollo neurológico puede ser el deterioro de la calidad del sueño. Otros posibles mecanismos incluyen disfunción placentaria, activación del eje hormonal que conduce a una mayor producción de cortisol o procesos inflamatorios.

"Nuestros resultados ayudan a llamar la atención sobre la vulnerabilidad de los fetos y los niños a los cambios de temperatura", afirma Gouksens. Los resultados también resaltan la necesidad de desarrollar estrategias de salud pública para proteger a las comunidades más vulnerables ante una emergencia climática que se avecina.