Publicado 22/07/2020 7:29:36 +02:00CET

Diferencias por sexos en el volumen de ciertas regiones del cerebro humano

Ilustración del cerebro
Ilustración del cerebro - AMERICAN HEART ASSOCIATION - Archivo

   MADRID, 22 Jul. (EUROPA PRESS) -

   Un análisis científico de más de 2.000 escáneres cerebrales ha encontrado evidencia de diferencias por sexos en el volumen de ciertas regiones del cerebro humano, según un estudio dirigido por investigadores del Instituto Nacional de Salud Mental (NIMH), parte de los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos, que publican en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.

   Esta pauta de diferencias basadas en el sexo en el volumen cerebral se corresponde con las pautas de expresión génica de los cromosomas sexuales observadas en muestras postmortem de la corteza cerebral, lo que sugiere que los cromosomas sexuales pueden desempeñar un papel en el desarrollo o el mantenimiento de las diferencias sexuales en la anatomía del cerebro.

   "Desarrollar una comprensión más clara de las diferencias de sexo en la organización del cerebro humano tiene una gran importancia en cómo pensamos acerca de las diferencias de sexo bien establecidas en la cognición, el comportamiento y el riesgo de enfermedad psiquiátrica", señala Armin Raznahan, coautor del estudio y jefe de la Sección NIMH sobre Neurogenómica del Desarrollo.

   "Nos inspiraron los nuevos hallazgos sobre las diferencias de sexo en modelos animales y queríamos para tratar de cerrar la brecha entre estos datos de animales y nuestros modelos de diferencias sexuales en el cerebro humano", añade.

   Los investigadores han observado durante mucho tiempo diferencias consistentes basadas en el sexo en las estructuras cerebrales subcorticales en ratones. Algunos estudios han sugerido que estas diferencias anatómicas se deben en gran medida a los efectos de las hormonas sexuales, dando peso a una explicación "centrada en las gónadas" para las diferencias basadas en el sexo en el desarrollo del cerebro.

   Sin embargo, estudios más recientes en ratones han revelado diferencias sexuales consistentes en las estructuras corticales, y los datos de expresión génica sugieren que los cromosomas sexuales pueden desempeñar un papel en la configuración de estas diferencias sexuales anatómicas. Aunque el cerebro del ratón comparte muchas similitudes con el cerebro humano, no está claro si estos hallazgos clave en los ratones también se aplican a los humanos.

   Para explorar la base neurobiológica de las diferencias sexuales en el cerebro humano, Raznahan, el autor principal Siyuan Liu, y sus colegas analizaron por primera vez los datos de neuroimagen recopilados como parte del Proyecto Connectome Humano (HCP). Los datos, obtenidos de 976 adultos sanos entre las edades de 22 y 35, revelaron diferencias sexuales consistentes en el volumen de ciertas estructuras corticales.

   De media, las mujeres tenían un volumen cortical relativamente mayor en la corteza prefrontal medial y lateral, la corteza orbitofrontal, la corteza temporal superior y la corteza parietal lateral, mientras los hombres, presentaban un volumen cortical relativamente mayor en las regiones temporales ventrales y regiones occipitales, incluido el polo temporal, el giro fusiforme y la corteza visual primaria.

   Liu y sus colegas utilizaron dos enfoques complementarios para determinar si estos hallazgos eran reproducibles. Primero, los investigadores realizaron 1.000 comparaciones de mitad dividida dividiendo aleatoriamente el conjunto de datos HCP por la mitad y comparando los resultados en las dos mitades. Los resultados de estas comparaciones de mitad dividida indicaron que el patrón de diferencias basadas en el sexo en el volumen cortical era altamente estable.

   En segundo lugar, los investigadores cuantificaron la reproducibilidad de los hallazgos del PS en un conjunto de datos de neuroimagen no relacionado del Biobanco del Reino Unido. Aunque los conjuntos de datos tenían notables diferencias demográficas y metodológicas, los investigadores descubrieron que el patrón general de las diferencias basadas en el sexo en el volumen cortical era muy consistente.

   Luego, Liu y sus coautores hicieron referencias cruzadas de sus hallazgos anatómicos con mapas disponibles públicamente de expresión génica en el cerebro, que se basan en 1.317 muestras de tejido post mortem de seis donantes humanos.

   Los resultados indicaron que el patrón espacial de las diferencias sexuales en el volumen cortical era similar al patrón espacial de la expresión del gen del cromosoma sexual en la corteza. Específicamente, las regiones de la corteza con una expresión relativamente alta de genes de cromosomas sexuales tendieron a tener un mayor volumen cortical en hombres que en mujeres.

   Esta correspondencia con la expresión cortical de los genes del cromosoma sexual también es consistente con los hallazgos de estudios anteriores en ratones, lo que sugiere que las diferencias sexuales en la anatomía del cerebro pueden deberse, al menos en parte, a mecanismos genéticos que se han conservado a lo largo de la evolución de los mamíferos. Estos hallazgos sugieren que las diferencias de sexo en el volumen cortical pueden estar influenciadas por genes ubicados en los cromosomas sexuales X e Y.

   "Los hombres y las mujeres difieren en muchos factores genéticos y ambientales que podrían influir en el desarrollo del cerebro. Debido a que es un desafío experimentar en humanos, a menudo confiamos en datos de observación para inferir posibles factores genéticos o ambientales de las diferencias sexuales en el cerebro", señala Raznahan.

   "El hecho de que observamos un nivel muy alto de reproducibilidad de las diferencias anatómicas de sexo entre los diferentes grupos de hombres y mujeres, y un vínculo entre estas diferencias y la expresión del gen del cromosoma sexual, sugiere que estas diferencias probablemente no sean principalmente el resultado de los efectos ambientales por sí solos", añade.

   Los investigadores también compararon los hallazgos anatómicos con los datos de más de 11.000 estudios de neuroimagen funcional. Los resultados indicaron una superposición espacial entre las áreas del cerebro que mostraron diferencias basadas en el sexo en el volumen cortical en el conjunto de datos HCP y las áreas del cerebro asociadas con el procesamiento facial en los estudios de neuroimagen funcional.

   Tomados en conjunto, estos hallazgos arrojan luz sobre los mecanismos que pueden contribuir a las diferencias basadas en el sexo en la anatomía del cerebro y apuntan a factores genéticos que pueden contribuir a las diferencias basadas en el sexo en la enfermedad y el comportamiento del cerebro. Con estos hallazgos correlacionales como una hoja de ruta, la investigación futura puede investigar de manera más eficiente las causas y consecuencias de las diferencias sexuales en el cerebro humano.

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