Una investigación desarrollada por un equipo de científicas y científicos de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile ha revelado que la nutrición durante la gestación tiene un impacto que trasciende el crecimiento fetal y la salud materna inmediata. El estudio, liderado por la profesora titular Verónica Palma en la Casa de Bello, demuestra que la restricción calórica durante el embarazo altera la formación de la barrera hematoencefálica, generando cambios moleculares persistentes en la descendencia que se mantienen hasta la edad adulta.
La barrera hematoencefálica es una estructura fundamental que actúa como un filtro altamente selectivo entre la sangre y el cerebro. Su función principal es permitir el ingreso de nutrientes esenciales mientras bloquea la entrada de sustancias potencialmente tóxicas, lo cual es crítico para mantener el equilibrio químico cerebral y sostener la actividad neuronal. Según explica la profesora Palma, existe una interrelación estrecha entre el sistema nervioso y el sistema vascular, ya que el cerebro requiere permanentemente de nutrientes y la eliminación de toxinas; cualquier falla en esta comunicación celular puede acarrear consecuencias significativas para la salud.
La investigación, realizada mediante modelos animales experimentales en el Laboratorio de Células Madre y Biología del Desarrollo del Departamento de Biología, analizó específicamente los efectos de la restricción calórica prenatal sobre dicha barrera. Los resultados indicaron que esta condición temprana altera genes asociados a la estabilidad y la permeabilidad de la estructura protectora. El equipo detectó que las células endoteliales sufren una reprogramación molecular que persiste en el tiempo, creando una suerte de memoria epigenética.
Uno de los hallazgos más relevantes del estudio es la identificación de un estado de inestabilidad en el sistema vascular cerebral. Mediante el uso de herramientas computacionales avanzadas y análisis transcriptómicos, los investigadores observaron alteraciones en las células vasculares vinculadas a la formación de nuevos vasos sanguíneos. Jorge Zúñiga, uno de los especialistas del equipo, señala que esta reprogramación molecular deja una huella que persiste en las etapas posteriores de la vida.
El estudio introduce el concepto del modelo de "segundo estresor" para explicar la vulnerabilidad biológica. El equipo evaluó qué ocurría cuando los individuos que habían sufrido restricción calórica prenatal se enfrentaban a un nuevo episodio de estrés en etapas más avanzadas de su vida. Los resultados mostraron que estos sujetos presentaban respuestas conductuales y vasculares distintas en comparación con aquellos que no estuvieron expuestos a la restricción nutricional durante la gestación. Esto confirma que el primer estrés prenatal deja huellas que hacen al sistema vascular cerebral más sensible y vulnerable ante nuevos desafíos ambientales o biológicos.
Este trabajo se enmarca en la hipótesis DOHaD (Developmental Origins of Health and Disease), una línea de investigación científica que estudia cómo las condiciones durante la gestación pueden influir en la aparición de enfermedades en etapas posteriores de la vida. Los hallazgos aportan evidencia clave sobre cómo la nutrición temprana puede influir en la vulnerabilidad a trastornos neurológicos y psiquiátricos, particularmente aquellos relacionados con el neurodesarrollo y las respuestas exacerbadas al estrés.
La investigación, titulada "Prenatal caloric restriction reprograms endothelial transcriptional states and blood-brain barrier integrity: Implications for neurodevelopmental disorders", refuerza la idea de que el estudio de los trastornos cerebrales no puede limitarse únicamente a las neuronas. Es imperativo considerar la red vascular que sustenta el funcionamiento cerebral y la comunicación constante entre los vasos sanguíneos y el sistema nervioso.
El proyecto fue posible gracias al financiamiento del proyecto Fondecyt N° 1221522 y los Fondecyt Postdoctorales N° 3180108 y N° 3230411. El equipo de trabajo estuvo integrado por la profesora Verónica Palma, Jorge Zúñiga-Hernández como primer autor, y los investigadores Bárbara Casas, Hernán Garay e Isaac Peña Villalobos.
Finalmente, los investigadores destacan que la identificación de genes y mecanismos moleculares asociados a estas alteraciones vasculares podría abrir nuevas rutas para el desarrollo de biomarcadores o estrategias terapéuticas. Al encontrar blancos moleculares específicos, es posible que en el futuro se diseñen intervenciones enfocadas no solo en la parte neuronal, sino también en el sistema vascular para mitigar ciertos trastornos psiquiátricos. La profesora Palma subrayó que el estudio fue desarrollado íntegramente en Chile por profesionales formados en el país, lo que evidencia la calidad de la investigación científica nacional.
