Microbiota y diagnóstico de autismo

El diagnóstico del autismo es un proceso complejo, que lleva horas, que requiere un trabajo intenso y hay escasez de profesionales capacitados para realizar una valoración seria y adecuada. Hay otras dificultades añadidas: las preocupaciones de los padres pueden sesgar sus respuestas a los cuestionarios; los profesionales pueden tener prejuicios que les lleven a subdiagnosticar a determinados grupos y los niños pueden presentar síntomas muy diversos, en función de factores como la cultura y el sexo. No es raro por tanto que haya un gran interés por encontrar una herramienta diagnóstica barata, rápida, sencilla y fiable.

Un grupo de investigadores de la Universidad China de Hong Kong han propuesto que se puede conseguir comparando los microbios presentes en el tubo digestivo de las personas autistas y las que no padecen este trastorno ya que el conjunto de microorganismos es menos variado en los autistas. El hallazgo sugiere que un análisis rutinario de muestras de heces podría ayudar a los pediatras a identificar el autismo de forma precoz, lo que significaría que las personas recibirían su diagnóstico antes y la atención sería más temprana, mucho más rápida que con el largo procedimiento que se sigue hoy en día.

Entre las fortalezas del estudio, los investigadores utilizaron el aprendizaje automático para identificar las principales diferencias biológicas entre las heces de los niños autistas y las de las demás muestras. A diferencia de estudios anteriores, centrados principalmente en las bacterias intestinales, los investigadores ampliaron su campo de estudio para analizar otros microorganismos del intestino, como hongos, arqueas y virus, así como los procesos metabólicos relacionados. Los científicos identificaron 31 firmas biológicas que distinguían las microbiotas de autistas y controles.

El reto tiene dificultades porque el autismo es un espectro lo que implica que hay niveles muy variados y muchas diferencias de unos a otros. Hay niños que no responden a su nombre y evitan el contacto visual, y adultos a los que les cuesta entender lo que piensan los demás y se ponen nerviosos si se altera su rutina diaria.

En segundo lugar, hay un consenso general entre la comunidad científica de que entre el 60 y el 90% de los casos de autismo se deben a factores genéticos, aunque también estarían implicados factores ambientales, como la edad de los padres, las complicaciones en el parto y la exposición a la contaminación atmosférica o a determinados pesticidas durante el embarazo. Son muchos factores y por eso la ecuación del autismo es compleja e incorpora muchas variables.

En tercer lugar, los científicos saben desde hace tiempo que las personas autistas tienden a tener bacterias menos variadas en su sistema digestivo, una microbiota más simple pero es objeto de debate si esto se debe al ambiente de alguna manera, por ejemplo a la selectividad alimentaria de muchos autistas o si realmente es algo consustancial al TEA.

En un artículo publicado en Nature Microbiology, Qi Su y sus colegas analizaron muestras de heces de 1.627 niños de entre uno y 13 años, una parte de los cuales eran autistas. Comprobaron las muestras para ver qué bacterias estaban presentes, e hicieron lo mismo con virus, hongos y otros microbios llamados arqueas. Para evitar el sesgo de discriminación generado por el tamaño desequilibrado de la muestra y los factores de confusión residuales, los investigadores construyeron una subcohorte emparejada de niños con TEA (n = 301, 95 niñas y 206 niños) y niños considerados neurotípicos (n = 301, 95 niñas y 206 niños) utilizando el algoritmo de emparejamiento uno a uno.

Los investigadores encontraron marcadas diferencias entre los microbios intestinales de niños autistas y no autistas. Un total de 14 especies de arqueas, 51 bacterianas, 7 fúngicas y 18 víricas mostraron abundancias diferenciales entre los niños considerados neurotípicos y los niños con TEA. La abundancia relativa de 80 de las 90 especies microbianas identificadas disminuyó significativamente en los niños con TEA en comparación con los niños considerados neurotípicos. Este hallazgo fue más pronunciado para las comunidades bacterianas, donde 50 especies bacterianas se redujeron en los niños con TEA, mientras que sólo una especie bacteriana se enriqueció. Las alteraciones en las especies bacterianas en los niños con TEA se debieron a la disminución de Streptococcus thermophilus y bacterias productoras de ácidos grasos de cadena corta, como Bacteroides sp. PHL2737 y Lawsonibacter asaccharolyticus. Gracias al aprendizaje automático, una forma de inteligencia artificial, los científicos fueron capaces de identificar a los niños autistas con una precisión del 82%, una sensibilidad del 91% y una especificidad del 73%, basándose en 31 microbios y funciones biológicas del sistema digestivo. Además, el modelo entrenado sólo predijo que 17 de los participantes neurotípicos analizados tenían TEA, lo que refleja una baja tasa de falsos positivos (8,7%).

Aunque los factores genéticos desempeñan un papel importante en el autismo, el microbioma podría contribuir modulando las respuestas inmunitarias, la producción de neurotransmisores y las vías metabólicas. Esto no implica necesariamente causalidad, pero sugiere que el microbioma podría influir en la gravedad o la expresión de los síntomas del espectro autista. Por otro lado, el microbioma depende de la alimentación, va cambiando a lo largo de la vida y por lo tanto va a ser diferente en distintas zonas geográficas y a distintas edades.

Si el razonamiento de los investigadores es correcto, y la alteración del microbioma afecta a la gravedad del autismo, se plantea la posibilidad de intervenciones personalizadas que utilicen prebióticos y probióticos para establecer un microbioma más diverso en las personas diagnosticadas con este trastorno. El equipo investigador está realizando ahora un ensayo clínico para investigar si las muestras de heces pueden ayudar a identificar a niños autistas de tan sólo un año. Por otro lado, es necesario repetir el estudio en otros grupos y en otros países. Si se confirma que es una diferencia fiable, el método podría ofrecer una vía novedosa y más automatizada para el diagnóstico a largo plazo».

Para leer más:

• Peralta-Marzal, L.N., Rojas-Velazquez, D., Rigters, D. et al. A robust microbiome signature for autism spectrum disorder across different studies using machine learning. Sci Rep 14: 814 (2024).
• Sample I (2024) Autism could be diagnosed with stool sample, scientists say. The Guardian 8 de julio https://www.theguardian.com/science/article/2024/jul/08/autism-could-be-diagnosed-with-stool-sample-microbes-research
• Su Q, Wong OWH, Lu W, Wa Y, Zhang L, Xu W, Li MKT, Liu C, Cheung CP, Ching JYL, Cheong PK, Leung TF, Chan S, Leung P, Francis K. L. Chan FKL, Ng SC (2024) Multikingdom and functional gut microbiota markers for autism spectrum disorder. Nat Microbiol (2024).
• Wan Y, Zhang L, Xu Z, Su Q, Leung TF, Chan D, Wong OWH, Chan S, Chan FKL, Tun HM, Ng SC (2024) Alterations in fecal virome and bacteriome virome interplay in children with autism spectrum disorder. Cell Rep Med 5(2):101409.