MADRID, 23 Jun. (EUROPA PRESS) -
Científicos del Instituto de Ciencias del Cerebro de RIKEN (BSI, por sus siglas en inglés), en Japón, han relacionado la deficiencia temprana de serotonina con varios síntomas que se presentan en el trastorno del espectro autista (TEA). Publicado en 'Science Advances', el trabajo examinó los niveles de la serotonina, los circuitos cerebrales y el comportamiento en un modelo de ratón de TEA. Los experimentos mostraron que el aumento de la actividad serotoninérgica en el cerebro durante el desarrollo temprano llevó a una actividad cerebral más equilibrada y mejoró la sociabilidad anormal de estos ratones.
Según Toru Takumi, líder del grupo, "aunque se ha pensado que las anormalidades en el sistema de serotonina forman parte de la fisiopatología de la TEA, el impacto funcional de la deficiencia de serotonina en los TEA era totalmente desconocido. Nuestro estudio muestra que la intervención serotoninérgica temprana rescata anomalías regionales excitatorias/inhibitorias en el cerebro, así como las anomalías del comportamiento".
Aunque las causas y los síntomas de TEA son variados, muchas personas con TEA poseen demasiadas mutaciones genómicas. Previamente, el grupo de Takumi generó un modelo de ratón de TEA duplicando en ratones una de las variaciones de copia más frecuente encontrada en personas con TEA. Estos roedores muestran muchos síntomas de conducta de TEA, incluyendo una pobre interacción social y una baja flexibilidad de comportamiento. Los ratones modelo también tienen niveles reducidos de serotonina en el cerebro durante el desarrollo, otro síntoma detectado en pacientes con TEA.
En el trabajo recién publicado, los investigadores se centraron en este hallazgo y examinaron cómo afectó al comportamiento de las neuronas en el cerebro, así como al comportamiento de los propios ratones. Después de determinar que la parte del cerebro que contiene la mayor cantidad de neuronas de serotonina era menos activa en los ratones modelo TEA que en animales de tipo salvaje, el grupo examinó una región sensorial del cerebro que recibe la entrada de estas neuronas serotoninérgicas.
MENOS SINAPSIS INHIBITORIAS EN EL TEA
Los pacientes con TEA a menudo muestran respuestas anormales en las regiones sensoriales del cerebro y los científicos de RIKEN hallaron anomalías similares en la región cerebral de los ratones modelo que detecta el movimiento de los bigotes. Aunque los movimientos específicos de las barbas son normalmente mapeados fuertemente a través de esta región del cerebro, la formación de imágenes del calcio demostró que un movimiento dado del bigote activó una región mucho más grande de la corteza sensorial en los ratones modelo de TEA, lo que significa que las respuestas de las regiones vecinas se superponen más, reduciendo la capacidad de distinguir las sensaciones.
La superposición en los mapas sensoriales indicó que las neuronas normalmente inactivas estaban de alguna manera activas, lo que apuntó a una actividad inhibitoria reducida, lo cual confirmó el equipo mostrando que los ratones modelo de TEA tenían menos sinapsis inhibitorias y una menor frecuencia de aportes inhibitorios naturales en la región sensorial.
Estos hallazgos indicaron una anormalidad en el equilibrio excitatorio/inhibitorio cortical. El primer autor, Nobuhiro Nakai, señala: "Debido a que la región sensorial estaba recibiendo una entrada de serotonina anormalmente baja, razonamos que dar terapia de serotonina a crías de ratón podría reducir el desequilibrio y rescatar algunas de las anomalías del comportamiento".
Para probar esta hipótesis, el equipo administró un inhibidor selectivo de la recaptación de serotonina, comúnmente denominado SSRI, a ratones infantiles durante las primeras tres semanas después del nacimiento. Este periodo de tiempo correspondía al periodo de tiempo en el que se observó una serotonina reducida en los ratones modelo. Los investigadores descubrieron que las neuronas sensoriales en el modelo de ratones tratados con el SSRI mostraron más respuestas inhibitorias normales, lo que mejoró el equilibrio excitatorio/inhibitorio.
También encontraron que esta intervención mejoró el comportamiento social de los ratones modelo en la edad adulta. "Nuestro modelo genético para el TEA es uno de muchos y como el número de mutaciones genéticas asociadas con el TEA es tan alto, tenemos que investigar las diferencias y los mecanismos comunes entre los múltiples modelos genéticos de TEA. Además, antes de que podamos administrar SSRI a los pacientes con TEA, debemos estudiar los efectos de los SSRI con más detalle, especialmente porque se han reportado efectos adversos en algunos estudios en animales", señala Takumi.
