El nuevo Microbially-Derived Metabolite (MDM) System ofrece una herramienta de detección temprana, sencilla y basada en biología, que puede apoyar evaluaciones más rápidas y tratamientos más personalizados.
Por Sandy Keaton Leander
Una sencilla prueba de orina podría ayudar a identificar con mayor anticipación a menores con riesgo de autismo frente a las evaluaciones actuales, abriendo la puerta a un diagnóstico y tratamiento más tempranos, así como a mejores resultados a largo plazo para quienes presentan trastorno del espectro autista.
Científicos de Arizona State University y sus colaboradores desarrollaron una nueva herramienta de detección para analizar en la orina 17 metabolitos microbianos —pequeñas moléculas producidas por microorganismos en el intestino— en población infantil de 2 a 11 años.
Al medir estos compuestos, el equipo descubrió que podía distinguir con alta precisión a participantes con autismo de aquellos con desarrollo típico dentro de sus grupos de estudio. Además, comprender la diversidad biológica del autismo podría ayudar a orientar intervenciones más específicas, incluidos enfoques dirigidos a restaurar un microbioma intestinal saludable.
La investigación apunta a un patrón biológico constante en muchos casos de autismo infantil: niveles elevados de metabolitos específicos en el intestino. Estos incluyeron metabolitos derivados de la tirosina, el triptófano y la fenilalanina —aminoácidos involucrados en vías clave de neurotransmisores—, así como otros compuestos relacionados con la actividad de levaduras y hongos.
En México el Trastorno del Espectro Autista, de acuerdo con la Secretaría de Salud, a través de CENSIA, se calcula que 3.8 millones de personas viven con TEA en el país; además, una de las estimaciones más citadas para población infantil ubica la prevalencia en 1 de cada 115 menores, equivalente a cerca de 400 mil casos.
En este contexto, el Instituto Mexicano del Seguro Social señala que el TEA suele identificarse cuando la persona alcanza cierto grado de desarrollo, debido a que en la mayoría de los casos carece de rasgos físicos visibles en etapas tempranas. Estos datos refuerzan la relevancia de herramientas de detección más ágiles, accesibles y basadas en evidencia para orientar evaluaciones oportunas, intervención temprana y apoyos personalizados.
La nueva herramienta de clasificación se llama “Microbially-Derived Metabolite (MDM) System”. El sistema asigna una puntuación según cuántos metabolitos en la orina superan un rango de referencia típico.
“Lo que hemos descubierto es que entre 80 y 90% de los niños con autismo tienen niveles extremadamente altos de uno o más metabolitos derivados de microbios”, dijo Christina Flynn, autora del estudio y graduada de recientemente del doctorado en ASU. “Usar esta prueba permitirá saber qué niños pequeños tienen alto riesgo de recibir un diagnóstico de autismo, y orientar el tratamiento en quienes ya han sido diagnosticados para ayudarlos a vivir de la mejor manera posible”.
Flynn completó sus estudios doctorales en Chemical Engineering en diciembre a través de Ira A. Fulton Schools of Engineering de ASU. Su investigación forma parte del trabajo realizado en Biodesign Center for Health Through Microbiomes en el Biodesign Institute de ASU. Actualmente es research director del recién lanzado CLIA-certified Autism Diagnostics Laboratory y senior research scientist en Gut Brain Axis Therapeutics.
Durante los ensayos la prueba de orina mostró una precisión prometedora, con 90% de sensibilidad y 100% de especificidad. Esto significa que identificó correctamente al 90% de los niños con autismo y evitó identificar erróneamente a cualquiera de los niños sin autismo dentro del estudio. Está en curso una confirmación adicional de la precisión de la prueba para validarla más a fondo, debido al tamaño moderado de la muestra del estudio.
Mediante técnicas avanzadas de investigación, el equipo midió la concentración de metabolitos derivados de microbios en 52 niñas y niños diagnosticados con trastorno del espectro autista, y en 47 niñas y niños con desarrollo típico de entre 2 y 11 años. Participaron niñas y niños de cuatro ubicaciones geográficas, incluidas Arizona, Massachusetts, Tennessee y Texas.
Las diferencias fueron claras: casi todos los niños con autismo tenían al menos un nivel de metabolito por encima del valor más alto observado en el grupo de control, con algunos niveles entre 100 y 1,000 veces más altos. En promedio, los niños con trastorno del espectro autista tenían alrededor de tres metabolitos elevados, mientras que los niños con desarrollo típico carecían de ellos.
“Lo realmente llamativo de las bacterias es que producen metabolitos que son, básicamente, versiones alteradas de la serotonina y la dopamina”, dijo el Professor James Adams, autor de correspondencia del estudio y researcher en Biodesign Center for Health Through Microbiomes. Adams también es padre de una hija adulta con autismo.
“Estos son dos neurotransmisores clave que afectan el estado de ánimo, la cognición y la memoria. Esto podría explicar muchos de los síntomas y síntomas concurrentes en niños con autismo: su comunicación social, ansiedad, depresión y atención. Creemos que reducir los niveles de estos metabolitos puede ayudar a estos niños a llevar vidas más saludables y felices, y alentamos a que se realicen pruebas de detección antes para recibir intervenciones más tempranas”, dijo Adams.
Intervención más temprana
Las pruebas diagnósticas actuales dependen de observaciones conductuales, y muchas familias enfrentan largos tiempos de espera para obtener respuestas. Los mejores resultados en el desarrollo se asocian con una identificación e intervención más tempranas, ya sean médicas, conductuales o educativas.
“Esperamos que haya una reducción del estigma y la vergüenza asociados con esta condición”, dijo Flynn, quien también es madre de un niño con autismo. “A veces existe vacilación diagnóstica porque los padres sienten que carecen de capacidad suficiente como padres y que están siendo juzgados. Pero ese no es el caso, porque si podemos detectarlo en la orina, se trata de una condición con base biológica. Ojalá eso evite cualquier vacilación de los padres para buscar tratamiento y hacerlo lo antes posible”.
Aunque la prueba de orina no es un diagnóstico independiente, los investigadores afirman que puede ayudar a colocar a los niños al frente de la fila para evaluación y apoyo específico.
Una ventana biológica al autismo
Más allá de la detección, los hallazgos también apuntan a una posible vía biológica involucrada en muchos casos de autismo. Los metabolitos medidos en la prueba son producidos en gran medida por el microbioma intestinal. Se sabe que algunos afectan el cerebro y están vinculados con neurotransmisores como la serotonina y la dopamina, que desempeñan funciones clave en el estado de ánimo, la cognición y el comportamiento.
Este estudio es consistente con más de 40 estudios adicionales que han encontrado que muchos de los metabolitos microbianos medidos en el MDM System son considerablemente más altos en niños con autismo.
El equipo advierte que su investigación evita probar que estos metabolitos causen autismo, aunque algunos de ellos están fuertemente asociados con síntomas vinculados al trastorno.
Con base en sus hallazgos, los investigadores proponen un nuevo subtipo de autismo llamado “ASD associated with microbially-derived metabolites”, o ASD-MDM. Este fenotipo abarca alrededor del 90% de los casos de trastorno del espectro autista. Aproximadamente 10% de los niños con autismo en el estudio carecían de metabolitos intestinales anormales; sin embargo, la mayoría de esos niños presentaban otros problemas metabólicos importantes posiblemente asociados con trastornos genéticos.
“Durante más de 15 años, he realizado investigación sobre el microbioma intestinal y sus posibles contribuciones a la salud humana, y el trastorno del espectro autista ha estado en el centro de nuestra investigación”, dijo la profesora Rosa Krajmalnik-Brown, coautora del estudio.
“Estoy entusiasmada con la prueba MDM, que incluye metabolitos microbianos importantes, previamente planteados como vinculados con el autismo. Esta prueba puede ser una gran forma de evaluar esta importante contribución microbiana”, dijo Krajmalnik-Brown, director del Biodesign Center for Health Through Microbiomes de ASU.
Algunas investigaciones preliminares sugieren que intervenciones como las terapias basadas en microbiota pueden influir en los niveles de metabolitos y mejorar los síntomas en ciertos individuos. Por ejemplo, el primer ensayo clínico del equipo sobre terapia de trasplante de microbiota encontró que el tratamiento produjo una reducción considerable de un metabolito microbiano, p-cresol sulfate, acompañada de mejoras sustanciales en síntomas intestinales y síntomas conductuales. Sin embargo, los autores enfatizan que se requieren ensayos clínicos más rigurosos antes de que estos enfoques puedan recomendarse ampliamente.
Del laboratorio al uso en el mundo real
La prueba de orina, desarrollada como parte de la investigación doctoral de Flynn, ya está disponible en Estados Unidos. Analutos, un laboratorio asociado en Reino Unido, ya ofrece la prueba de orina a nivel internacional.
Para niños más pequeños, la prueba puede servir como una herramienta de triaje. Para quienes ya cuentan con diagnóstico, puede ayudar a los clínicos a explorar factores biológicos subyacentes y monitorear cómo las intervenciones afectan al cuerpo con el tiempo.
Optimismo cauteloso
Los investigadores subrayan que se necesitan más estudios para validar los hallazgos en poblaciones más grandes y diversas, y para comprender mejor cómo estos metabolitos se relacionan con el desarrollo del autismo.
Aun así, el impacto potencial es considerable: El autismo afecta a un estimado de 1 de cada 31 niños en Estados Unidos, y el costo promedio de atención durante toda la vida es de 3.6 millones de dólares por persona. Una detección más temprana y enfoques más personalizados podrían ayudar a mejorar la calidad de vida, tanto para las personas como para familias enteras.
“Para muchas familias, uno de los mayores desafíos es la espera: la incertidumbre”, dijo Flynn. “Si esta prueba acorta esa brecha, aunque sea un poco, tiene valor porque la intervención temprana realmente puede ayudar”.
