NapBiome: centrarse en la microbiota intestinal y el ritmo del sueño para mejorar los resultados del desarrollo y el comportamiento en la primera infancia (NapBiome)

El eje intestino-cerebro juega un papel crucial en la regulación y desarrollo de procesos psicológicos y físicos. El primer año de vida es un período crítico para el desarrollo del microbioma intestinal, que coincide con hitos importantes en el establecimiento del ritmo del sueño y el desarrollo neurológico. Cada vez hay más pruebas que sugieren que el microbioma intestinal influye en el sueño, la cognición y el desarrollo neurológico temprano. Para los bebés nacidos a término y prematuros, las dificultades en la regulación del sueño pueden tener consecuencias importantes en la salud de los bebés, en el apego entre los bebés y sus cuidadores, e incluso pueden llevar a consecuencias potencialmente mortales, como el síndrome del bebé sacudido. Los bebés nacidos prematuros tienen un riesgo aún mayor de sufrir problemas de sueño y de desarrollo neurológico. Aunque la atención neonatal ha mejorado en las últimas décadas, las tasas de nacimientos prematuros continúan aumentando y provocan una amplia gama de discapacidades del desarrollo neurológico que no se abordan con las terapias actuales. Dada la importancia del sueño y el microbioma intestinal para la maduración cerebral, el desarrollo neurológico y el comportamiento, es probable que identificar intervenciones efectivas dentro del eje intestino-cerebro al comienzo de la vida tenga implicaciones a largo plazo para la salud y el desarrollo de los bebés en riesgo.

Los objetivos de este proyecto son I) demostrar la asociación entre el microbioma intestinal, los patrones de sueño y los resultados de salud en niños de hasta dos años; y II) aprovechar las interacciones entre el microbioma intestinal, el cerebro y el sueño para desarrollar nuevas estrategias de intervención para bebés en riesgo. Los investigadores plantean la hipótesis de que el establecimiento de un microbioma intestinal saludable durante los primeros años de vida es crucial para los resultados de salud infantil tanto a corto como a largo plazo, ya que la disbiosis puede dañar la regulación del sueño, la maduración cerebral y el desarrollo neuroconductual. Los investigadores predicen que la administración de simbióticos mejora el establecimiento de la microbiota, el ritmo del sueño y los resultados del desarrollo neurológico.

Este proyecto integra un ensayo controlado aleatorio (RCT), experimentos ex vivo e in silico con I) plataformas tecnológicas clave para el modelado computacional para capturar las normas ontogénicas de la microbiota intestinal; II) cuantificación neuronal y basada en actimetría de aspectos multidimensionales del sueño infantil; III) metabolómica respiratoria (exhalómica) del metabolismo del huésped y del microbioma; y IV) modelos ex vivo de alto rendimiento para investigar las interacciones huésped-microbioma. Los resultados incluyen I) una comprensión de la composición del microbioma normativa para la edad, su variación (circadiana, interindividual) y los factores que influyen en la plasticidad del microbioma durante la infancia; II) conocimiento práctico sobre las especies microbianas y el metabolismo que pueden utilizarse para modificar la regulación del sueño y mejorar los resultados del desarrollo neurológico, especialmente en bebés en riesgo (p. ej., nacidos prematuros); III) biomarcadores microbianos y metabólicos con potencial diagnóstico para problemas regulatorios y de comportamiento posteriores; y IV) una "caja de herramientas" analítica de código abierto para multiómicas microbianas que se puede aplicar inmediatamente en otras áreas de investigación de microbiomas-huéspedes. Para lograr estos objetivos, nuestra estrategia combina múltiples disciplinas centrándose en los factores que ejercen la mayor influencia en la salud durante la infancia: el microbioma intestinal, la regulación del sueño y el desarrollo neurológico.

El impacto de este proyecto es sustancial y relevante a nivel mundial, ya que avanza posibles opciones de tratamiento para apoyar la salud del desarrollo neurológico en bebés nacidos prematuros y nacidos a término, explora enfoques traslacionales novedosos para abordar las dificultades regulatorias y proporciona información clave para simbióticos profilácticos personalizados y posible desarrollo. de los "postbióticos". Además, el estudio apoya la investigación de biomarcadores para el neurodesarrollo y avanza en la prevención temprana de enfermedades mentales y del desarrollo.