Portal de Periódicos da CAPES

Microbiome programming of brain development: implications for neurodevelopmental disorders

2019; Wiley; Volume: 61; Issue: 7 Linguagem: Inglês

10.1111/dmcn.14208

1469-8749

Hans Forssberg,

Gut microbiota and health

During the last decade, research on germ-free mice has discovered that the gut microbiome (i.e. the normal bacteria colonizing the gastrointestinal tract) can programme brain function and behaviour during early development. At the same time a growing number of clinical studies have shown altered gut microflora in children with autism spectrum disorder (ASD), in combination with altered bacterial metabolites and inflammatory cytokines being part of the gut-brain axis. This review covers the concept of the microbiome; how it is established during childhood; how it is affected by malnutrition; how it can programme the development of the brain through epigenetic mechanisms; which pathways are used from the gut to the brain; and assesses findings that suggest the gut microbiome may be involved in ASD and other neurodevelopmental disorders. This is a new research field with a number of exciting, but so far fragmented, findings indicating the important role of the normal microbiome in shaping the brain. Research also suggests that disruptions of the microbiome may be involved in the aetiology of neurodevelopmental disorders. WHAT THIS PAPER ADDS: The gut microbiome shapes the brain via the gut-brain axis. The microbiome may play a role in neurodevelopmental disorders.PROGRAMACIÓN MICROBIAMA DEL DESARROLLO CEREBRAL: IMPLICACIONES PARA LOS TRASTORNOS DEL DESARROLLO NEUROLÓGICO: Durante la última década, la investigación en ratones libres de gérmenes ha descubierto que el microbioma intestinal (es decir, las bacterias normales que colonizan el tracto gastrointestinal) pueden programar la función y el comportamiento cerebral durante el desarrollo temprano. Al mismo tiempo, un número creciente de estudios clínicos ha demostrado una microflora intestinal alterada en niños con trastorno del espectro autista (TEA), en combinación con metabolitos bacterianos alterados y citoquinas inflamatorias que forman parte del eje cerebro-intestino. Esta revisión cubre el concepto de microbioma, incluye; cómo se establece durante la infancia; cómo se ve afectado por la desnutrición; cómo puede programar el desarrollo del cerebro a través de mecanismos epigenéticos; qué vías se utilizan desde el intestino hasta el cerebro; y evalúa los hallazgos que sugieren que el microbioma intestinal puede estar involucrado en el TEA y otros trastornos del desarrollo neurológico. Este es un nuevo campo de investigación con una serie de resultados interesantes, pero hasta ahora fragmentados, que indican el importante papel que desempeña el microbioma normal en la configuración del cerebro. La investigación también sugiere que las alteraciones del microbioma pueden estar involucradas en la etiología de los trastornos del desarrollo neurológico.PROGRAMAÇÃO DO MICROBIOMA PARA O DESENVOLVIMENTO CEREBRAL: IMPLICAÇÕES PARA TRANSTORNOS DESENVOLVIMENTAIS: Durante a última década, pesquisas em camundongos livres de germes descobriram que o microbioma do sistema gastrointestinal (ou seja, as bactérias que normalmente colonizam o trato gastrointestinal) podem programar a função cerebral e o comportamento no desenvolvimento preococe. Ao mesom tempo, um número crescent de estudos clínicos tem mostrado uma microflora gastrointestinal alterada em crianças com transtorno do espectro autista (TEA), em combinação com metabólitos bacterianos alterados e citocinas inflamatórias sendo parte do eixo gastrointestinal-cérebro. Esta revisão cobre o conceito de microbioma; como ele se estabelece na infância; como é afetado pela malnutrição; como pode programar o desenvolvimento do cérebro por meio de mecanismos epigenéticos; quais vias são usadas do sistema gastrointestinal para o cérebro; e avalia achados que sugerem que o microbioma gastrointestinal pode estar envolvido no TEA e outras desordens neurodesenvolvimentais. Este é um novo campos de pesquisas, porém até o momento, com achados fragmentados indicando o importante papel do miocrobioma normal na formação do cérebro. Pesquisas também sugerem que rupturas no microbioma podem estar envolvidas na etiologia de transtornos neurodesenvolvimentais.