Estudio en ratones

Investigadores vinculan el autismo a dos vías biológicas en el cerebro

Actualizado 19/10/2015 13:16:30 CET
Ratones
Foto: EUROPA PRESS/UC

MADRID, 26 May. (EUROPA PRESS) -

Un equipo de científicos del Centro Médico NYU Langone, en Nueva York, Estados Unidos, ha logrado relacionar dos vías biológicas del cerebro al autismo en un tipo de ratones. Los resultados deberían ayudar a reducir la búsqueda de contribuciones genéticas a la patología y sugerir nuevas vías para la terapia, según los propios autores de la investigación, que se publica este domingo en 'Nature'.

Meses después de que un equipo internacional de neurocientíficos criara cientos de ratones con una sospechosa mutación genética vinculada a los trastornos del espectro autista, los investigadores de la NYU Langone vincularon una conducta motora autista a vías biológicas específicas que son determinadas genéticamente.

Casi todos los ratones adultos analizados se acicalaban unos a otros con una especie de peinado 'mohicano', delatando comportamientos motores repetitivos vinculados en otros experimentos en roedores con la condición del cerebro que impide a los niños humanos desarrollar habilidades sociales, conductuales, cognitivas y motrices normales. Las personas con autismo, según estos expertos, tienen comportamientos notablemente disfuncionales, como movimientos repetitivos estereotipados, por ejemplo, balancear constantemente la mano.

En el estudio, los autores eliminaron la producción en ratones de una proteína llamada Cntnap4, que se vio en análisis anteriores en las células cerebrales especializadas, conocidas como interneuronas, de personas con antecedentes de autismo. Los investigadores encontraron que la anulación de Cntnap4 afectó a dos mensajeros químicos altamente especializados en el cerebro, GABA y dopamina, ambos llamados neurotransmisores, señales químicas liberadas por una célula nerviosa a otra para estimular sensaciones similares en todo el cuerpo.

GABA, abreviatura de ácido gamma-aminobutírico, es el principal neurotransmisor inhibidor en el cerebro, que no sólo ayuda a controlar los impulsos del cerebro sino que también aporta su granito de arena en la regulación del tono muscular. Por su parte, la dopamina es un conocido estimulante hormonal, muy promocionado para producir agradables sensaciones calmantes.

Las principales conclusiones fueron que en los ratones afectados con la condición, la reducción de la producción Cntnap4 llevó a una debilitación de la señalización GABA y sobreestimulación de la dopamina. Los investigadores creen que la pérdida de esta proteína tuvo efectos opuestos sobre los neurotransmisores porque GABA es de acción rápida y se libera rápidamente, por lo que interferir en su acción disminuye la señalización, mientras que la señalización de la dopamina es de acción más prolongada, por lo que alterar su acción aumenta su liberación.

"Nuestro estudio revela que para diseñar mejores herramientas para el tratamiento de una enfermedad como el autismo, hay que llegar a las raíces genéticas subyacentes de sus conductas disfuncionales, ya sea en ratones con ese pelaje especial o conductas motoras repetitivas en los humanos", dice Gordon Fishell, profesor de Neurociencia y Fisiología en NYU Langone.

"Ha habido muchos genes candidatos implicados en contribuir al autismo, pero, hasta el momento, los estudios en humanos y animales para determinar su acción no han conducido a ninguna terapia. Nuestra investigación sugiere que revertir efectos de la enfermedad en las vías de señalización como GABA y dopamina son posibles opciones de tratamiento", agrega este experto.

Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos estiman que uno de cada 68 niños estadounidenses menores de 8 años tiene alguna forma de autismo, con cinco veces más niños que niñas afectados.

Como parte de su estudio, estos expertos realizaron decenas de tests genéticos, de comportamiento y neuronales con ratones en crecimiento para aislar e identificar dónde Cntnap4 actuó en su cerebro y cómo afectó la señalización química entre las células cerebrales específicas interneuronas, que ayudan a transmitir señales químicas y sirven de filtro entre las neuronas en áreas localizadas del cerebro.

De esta forma, encontraron que Cntnap4 en las interneuronas maduras fortaleció la señalización GABA, pero no lo hizo en las interneuronas más jóvenes. Cuando los investigadores rastrearon donde actuó Cntnap4 en las células cerebrales inmaduras, Fishell dice que las pruebas mostraron que se estimuló "un gran balón de dopamina".

Como parte de las pruebas para confirmar el vínculo hereditario entre Cntnap4, las dos vías y las conductas de acicalamiento vistas en los roedores, los investigadores expusieron a ratones jóvenes con niveles normales de Cntnap4, que no se acicalaban unos a otros, a ratones maduros con y sin Cntnap4. Solamente los ratones maduros deficientes en Cntnap4 arreglaban el pelaje de otros roedores. Otras pruebas en ratones jóvenes sin Cntnap4 mostraron que otros roedores maduros con cantidades normales de Cntnap4 les dejan en gran medida estar sin ningún tipo de arreglo personal o peinado particular.

El doctor Fishell y su equipo planean realizar análisis adicionales de cómo GABA y dopamina provocan cambios en la forma en la que las células cerebrales maduran y precisan qué mecanismos celulares están implicados en el autismo. Su objetivo es controlar y equilibrar todos los sistemas biológicos que van mal, como una posible terapia futura para la enfermedad.

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