O estudo de laboratório, publicado no jornal iScience , sugere que a penicilina muda o microbioma - os trilhões de microrganismos benéficos que vivem dentro e sobre nossos corpos - bem como a expressão gênica, que permite que as células respondam ao seu ambiente em mudança, em áreas-chave do cérebro em desenvolvimento. As descobertas sugerem a redução do uso generalizado de antibióticos ou o uso de alternativas, quando possível, para prevenir problemas de neurodesenvolvimento.
A penicilina e medicamentos relacionados (como ampicilina e amoxicilina) são os antibióticos mais usados em crianças em todo o mundo. Nos Estados Unidos, a criança média recebe quase três cursos de antibióticos antes dos 2 anos de idade. Taxas de exposição semelhantes ou maiores ocorrem em muitos outros países. "Nosso trabalho anterior mostrou que a exposição de animais jovens a antibióticos altera seu metabolismo e imunidade. O terceiro desenvolvimento importante no início da vida envolve o cérebro. Este estudo é preliminar, mas mostra uma correlação entre a alteração do microbioma e mudanças no cérebro que deveriam ser posteriores explorado, "disse o autor principal Martin Blaser, diretor do Centro de Biotecnologia Avançada e Medicina da Rutgers.
O estudo comparou camundongos que foram expostos a baixas doses de penicilina no útero ou imediatamente após o nascimento com aqueles que não foram expostos. Eles descobriram que camundongos que receberam penicilina experimentaram mudanças substanciais em sua microbiota intestinal e alteraram a expressão do gene no córtex frontal e na amígdala, duas áreas principais do cérebro responsáveis pelo desenvolvimento da memória, bem como pelo medo e pelas respostas ao estresse.
Um crescente corpo de evidências liga fenômenos no trato intestinal com sinalização para o cérebro, um campo de estudo conhecido como "eixo intestino-cérebro". Se este caminho for perturbado, pode levar à alteração permanente da estrutura e função do cérebro e, possivelmente, levar a distúrbios neuropsiquiátricos ou neurodegenerativos no final da infância ou na idade adulta.
O início da vida é um período crítico para o neurodesenvolvimento. Nas décadas recentes, tem havido um aumento na incidência de distúrbios do neurodesenvolvimento infantil, incluindo transtorno do espectro do autismo, transtorno de déficit de atenção / hiperatividade e dificuldades de aprendizagem. Embora o aumento da conscientização e do diagnóstico sejam provavelmente fatores contribuintes, interrupções na expressão do gene cerebral no início do desenvolvimento também podem ser responsáveis. "
Martin Blaser, Diretor do Centro de Biotecnologia e Medicina Avançada da Rutgers
Estudos futuros são necessários para determinar se os antibióticos afetam diretamente o desenvolvimento do cérebro ou se as moléculas do microbioma que viajam para o cérebro perturbam a atividade do gene e causam déficits cognitivos.
O estudo foi conduzido junto com Zhan Gao da Rutgers e a ex-aluna de graduação de Blaser, Anjelique Schulfer, bem como Angelina Volkova, Kelly Ruggles e Stephen Ginsberg, da Universidade de Nova York, todos eles desempenharam papéis importantes neste projeto conjunto Rutgers-New York University.