Los neurocientíficos del Hospital McLean han descubierto que incluso un breve episodio de activación del sistema inmune dentro de los días de nacimiento puede causar cambios persistentes en los patrones de sueño concurrentes con aumentos en la actividad cerebral similar a la epilepsia, una combinación de síntomas comunes en el trastorno del espectro autista TEAy otras condiciones de desarrollo. Los hallazgos detallados están disponibles en la edición del 12 de enero de 2018 de Neuropsicofarmacología .
"Una creciente evidencia sugiere que la activación del sistema inmunitario, como la causada por infecciones bacterianas y virales, puede desempeñar un papel importante en muchos trastornos cerebrales", explicó William Carlezon, PhD, jefe de la División de Neurociencia Básica en el Hospital McLean, y autor principal del artículo. "Si bien la investigación previa en animales de laboratorio ha establecido que la activación inmune durante los períodos críticos de desarrollo prenatal antes del nacimiento puede producir más tarde las características centrales del TEA, incluida la disminución de la interacción social, la comunicación aberrante y el aumento del comportamiento repetitivo, queríamos evaluar si la activación inmune postnatal durante la infancia también podría producir otros grupos de síntomas que a menudo se ven en ASD y afecciones relacionadas ".
En humanos, el TEA también se asocia frecuentemente con ciertas afecciones médicas concurrentes, como trastornos del sueño y convulsiones. Para determinar si la activación temprana del sistema inmune postnatal puede producir este tipo de efectos, los investigadores de McLean trataron a los ratones con un lipopolisacárido LPS, un químico que simula una infección bacteriana y causa una activación temporal 1-3 días del sistema inmune. El LPS se administró en un momento en ratones 9 días después del nacimiento que se aproxima a la etapa de desarrollo del cerebro en humanos ennacimiento después del embarazo a término. Los ratones fueron implantados con micro transmisores que permitieron a los investigadores recopilar un flujo ininterrumpido de datos sobre el sueño, el movimiento muscular y los niveles de actividad. La recolección de datos continuó hasta las 12 semanas de edad, un punto temporal consideradopara representar la edad adulta en ratones.
Carlezon, que es profesor de psiquiatría en la Facultad de Medicina de Harvard, y su equipo descubrieron que la activación temporal del sistema inmunitario poco después del nacimiento produjo dos hallazgos principales en los ratones adultos. Primero, los ratones activados por inmunidad pasaron más tiempo en sueño de ondas lentas, una fase del sueño a menudo asociada con la inflamación sistémica. En segundo lugar, los ratones también mostraron aumentos dramáticos en episodios breves de 2 a 3 segundos de actividad anormal de las ondas cerebrales. Estos eventos tenían las características distintivas de las descargas de ondas de pico SWD, untipo de actividad cerebral similar a la epilepsia que no se acompaña de convulsiones de cuerpo completo. Aunque los SWD ocurrieron durante todo el día, fueron mucho más frecuentes durante los períodos en que los ratones dormían. Cuando ocurrieron durante la vigilia, estuvieron acompañados por un comportamiento completoarresto, un período sin movimiento en todo el cuerpo, e inmediatamente seguido por la recuperación de la actividad y el movimiento normales del cerebro. En conjunto, estos hallazgos demuestran que incluso unun breve período de activación del sistema inmune durante los períodos críticos de desarrollo temprano puede dejar una firma a largo plazo en el cerebro.
"El hecho de que la activación del sistema inmune puede producir estos efectos por sí solo, sin ningún tipo de lesión o trauma que lo acompañe, proporciona una nueva visión de los muchos caminos que pueden conducir a una función cerebral anormal", dijo Carlezon. "Si bien hay claramente otroslos factores que pueden causar este tipo de anomalías, incluidas las vulnerabilidades genéticas, que demuestran que la activación inmune por sí sola puede producir estos efectos ofrece una nueva esperanza de tratamientos que podrían reducir su gravedad o prevenirlos por completo en ciertos individuos ".
Si bien la investigación de Carlezon se enfoca en modelos animales, sus hallazgos tienen implicaciones para los humanos. Los investigadores creen que estudiar la activación inmune del desarrollo temprano en ratones puede ser valioso para diagnosticar ciertas enfermedades humanas y comprender cómo se desarrollan. Las alteraciones persistentes en el sueño de onda lenta puedenrepresentan un biomarcador que podría ayudar a diferenciar las condiciones neuropsiquiátricas relacionadas con el sistema inmune de aquellas con otras causas. Mientras tanto, comprender la actividad cerebral similar a la epilepsia durante el sueño y la vigilia puede ser útil para desarrollar modelos mejorados de TEA. Los estudios en humanos han demostrado que hasta 60El% de individuos con ASD experimenta SWD durante el sueño, a pesar de no haber diagnosticado epilepsia clínica, lo que sugiere la precisión del modelo de ratón. Los SWD durante la vigilia pueden parecerse a condiciones como "ataques de ausencia" en humanos, que se caracterizan por una breve pérdida del conocimiento,una mirada en blanco y cese de movimiento, y a menudo se confunden con falta de atención o intdiscapacidad ellectual.
"Si bien es necesario realizar más investigaciones, estos hallazgos son un paso importante para descubrir el misterio del TEA y otros trastornos del desarrollo", dijo Carlezon.
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Materiales proporcionado por Hospital McLean . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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