El encéfalo es un órgano plástico, muy sensible a distintas condiciones ambientales. Una de ellas, a la que a veces no prestamos la atención debida, son los nacimientos prematuros. Nacer antes de la 37ª semana de gestación genera complicaciones inmediatas y en el largo plazo. Entre los posibles problemas están las dificultades para respirar (apnea de los prematuros), que pueden afectar a la disponibilidad de oxígeno en el tejido nervioso en formación (encefalopatía hipóxica-isquémica), problemas gastrointestinales que afectan a la alimentación tras el parto, el incremento de las parálisis cerebrales y daños en el oído y en la vista que pueden generar un déficit sensorial a lo largo de toda la vida.

Los nacimientos prematuros son abundantes, entre un 6 y un 12 % dependiendo del país. En España, según la Encuesta Nacional de Mortalidad Perinatal, es entre el 6,4 y el 7 %, con un aumento del 36 % entre 1996 y 2012. A nivel mundial nacen unos 15 millones de niños prematuros cada año. En la gran mayoría el parto tiene lugar con entre 32 y 37 semanas de gestación, pero hay 1,6 millones que nacen entre 28 y 32 semanas y unos 780.000 prematuros extremos, con menos de 28 semanas de gestación. A pesar de los enormes avances conseguidos, los nacimientos prematuros son la principal causa de mortalidad neonatal en los países desarrollados. Entre los que sobreviven, algunos se desarrollan con normalidad pero de aquellos nacidos con entre 22 y 25 semanas, el límite de la viabilidad, el 46% tienen discapacidad de moderada a grave, tales como parálisis cerebral, pérdida de visión o de oído y problemas de aprendizaje, un 34 % tienen una discapacidad leve y el 20 % no presentan discapacidad. La parálisis cerebral, por ejemplo, afecta a un 1-2 % de los niños nacidos a término, al 9 % de los nacidos con menos de 32 semanas y al 18 % de los nacidos a las 26 semanas. La gran mayoría de los prematuros que tienen problemas en el neurodesarrollo al nacer muestran también problemas en la etapa escolar y en la vida adulta. Curiosamente las personas que fueron prematuros presentan algunas diferencias en su forma de vida: asumen menos riesgos, fuman menos, beben menos y es menos frecuente un inicio temprano de la actividad sexual.

Los bebés prematuros muchas veces presentan retrasos en el desarrollo cognitivo, que suelen tener consecuencias en su rendimiento educativo; incluso los niños prematuros aparentemente sanos tienen peores resultados académicos, en particular en matemáticas. Los niños que nacen antes de tiempo tienen a menudo dificultades en la escuela, les cuesta mantener la atención, presentan con mayor frecuencia problemas de aprendizaje y muestran retrasos significativos en el control de las habilidades motoras finas y gruesas, en comparación con los niños nacidos a término. ¿Somos conscientes de si eso puede ser la razón de algunas dificultades en algunos de nuestros alumnos? Las dificultades motoras encajan con la presencia de problemas cerebelares pues se ha visto un desarrollo menor, o hipoplasia del cerebelo, en prematuros supervivientes en la adolescencia y la vida adulta. El cerebelo es la parte del encéfalo que se encarga de la coordinación de movimientos y del equilibrio. Este menor desarrollo del cerebelo puede deberse a anomalías cromosómicas o genéticas, pero es más probable que refleje un daño microscópico debido a las alteraciones en el desarrollo por el nacimiento adelantado.

¿Y qué hay de diferente en el cerebro de los niños prematuros? Unos vasos sanguíneos inmaduros y frágiles tienen que hacer un mayor esfuerzo para llevar al tejido nervioso el oxígeno necesario para el desarrollo normal. El pulmón no funciona bien, no contiene suficiente surfactante pulmonar, y el oxígeno es un bien escaso. A veces un vaso se rompe y genera una hemorragia que destruye áreas importantes de la sustancia blanca y causa una parálisis cerebral, pero tiene que haber cambios más sutiles que apenas conocemos. Se cree que un factor determinante es su medio diferente: el niño debería estar en el ambiente caliente, líquido, oscuro y protegido del útero y, en cambio, recibe señales ambientales anómalas que afectan a cómo las neuronas se organizan en circuitos. Frente a lo que sería su desarrollo normal, ahora experimenta la gravedad y la información visual entra con una fuerza antes desconocida. También es muy posible que influyan los contundentes procedimientos médicos que luchan por mantenerle vivo.

El resultado es que las redes neuronales están alteradas y los tractos nerviosos están organizados con menor eficacia, con vías con más meandros frente a las conexiones directas de los niños nacidos a término. Esas conexiones curvadas se correlacionan con una caída en las habilidades cognitivas y sociales. También se ha visto que el cerebro en reposo muestra alteraciones y que la actividad de ese estado tiende a ser más simple y más reducida que la equivalente en niños nacidos a término. Otro estudio ha mostrado que esta menor complejidad de la conectividad del estado de reposo se mantiene en la vida adulta.

Un estudio reciente del grupo de Catherine Limperopoulos ha encontrado que los bebés prematuros tienen un perfil metabólico alterado en el cerebelo. Limperopoulos y su grupo han utilizado un tipo de resonancia magnética llamado espectroscopia de resonancia magnética de protones para estudiar las asociaciones entere los perfiles metabólicos, la topografía de daño cerebral, la gravedad del daño y las complicaciones clínicas relacionadas con el nacimiento prematuro. Compararon 52 bebés prematuros nacidos a las 32 semanas de gestación o antes con 61 controles sanos nacidos a término. Los prematuros los estudiaron cuando hubieran tenido entre 39 y 41 semanas de gestación; es decir, cuando les correspondía su parto.

Los niños nacidos antes de plazo mostraban niveles significativamente más bajos de N-acetil aspartato, una molécula que se encuentra en altas concentraciones exclusivamente en las neuronas del cerebro y que se utiliza como biomarcador de la pérdida neuronal. También encontraron concentraciones significativamente más altas de colina, un marcador celular del recambio de membranas y de su integridad. Por otro lado, las concentraciones de creatina, un marcador de los niveles de almacenamiento de energía en la célula, eran similares entre ambos grupos de bebés pero los investigadores vieron que los que presentaban lesiones cerebrales, algo que afectaba al 35 % de los prematuros y a ninguno de los nacidos a término, presentaban concentraciones bajas de creatina, colina y N-acetil aspartato. Del mismo modo los que habían sufrido una infección también presentaban alteraciones metabólicas en el cerebelo con una relación inversa con la creatina y el N-acetil aspartato. Limperopoulos ha dicho que «parece existir un importante vínculo en el desarrollo entre el cerebro y el cerebelo. Hemos encontrado que las cada estructura modula el crecimiento y desarrollo de la otra. La forma en la que el cerebro forma conexiones entre estructuras puede ser tan importante como el propio daño». Su objetivo es entender qué pasa con el tiempo. La forma en la que el encéfalo se adapta y se reorganiza tras el daño puede ser el mejor indicador de cómo evolucionará ese niño.

Estos estudios son interesantes porque el cerebelo no es tan estudiado como el cerebro y pueden darnos pistas de qué es lo que está sucediendo en los bebés prematuros en situaciones que limitan frecuentemente sus posibilidades de futuro. Las diferencias encontradas sugieren que hay cambios importantes a nivel bioquímico, lo que abre la puerta a la identificación de dianas terapéuticas. Un estudio clínico ha mostrado que los niños prematuros tratados con eritropoyetina, la molécula que favorece la producción de glóbulos rojos y que es famosa como agente dopante, mejora los resultados neurológicos de estos bebés en el corto plazo. Necesitamos saber más. En Francia el programa EPIPAGE2 ha reclutado más de 4.200 niños prematuros y otro estudio similar en Inglaterra está realizando escáneres cerebrales y recogiendo muestras de sangre desde que nacen hasta que cumplen dos años. La idea es identificar factores protectores o factores que incrementan el riesgo de alteraciones en el neurodesarrollo. Los resultados preliminares sugieren que hay algunos genes, en particular varios asociados con el metabolismo de los lípidos, cruciales para el desarrollo de la sustancia blanca, que pueden modificar el riesgo de una alteración cerebral. Tener identificado un perfil genético que confiere una resistencia particular puede ser también un camino a la esperanza.

Los cuerpos de los bebés prematuros muestran una habilidad llamativa para alcanzar a los que completaron normalmente su embarazo, en términos de peso y altura. Ahora nos damos cuenta que el sistema nervioso, tan complejo y frágil puede mostrar daños significativos pero poco visibles. Es necesario ver cómo mejorar el neurodesarrollo de estos niños prematuros para evitar los déficits en el largo plazo. Como mensaje de aliento entre los prematuros famosos están Isaac Newton, Albert Einstein, Winston Churchill, Anna Pavlova y mi querido Stevie Wonder.

Para leer más:

• Abbot A (2015) Neurocience: The brain, interrumpted. Nature 518: 24–26. http://www.nature.com/news/neuroscience-the-brain-interrupted-1.16831
• Brossard-Racine M, Murnick J, Bouyssi-Kobar M, Coulombe J, Taeun Chang T, Limperopoulos C (2017) Altered Cerebellar Biochemical Profiles in Infants Born Prematurely. Scientific Reports 7: 8143.
• Nota de prensa (2013) Preterm Babies at Risk for Later Cognitive Difficulties. https://health.ucsd.edu/news/releases/pages/2013-08-14-preterm-babies-and-brain-development.aspx