Un estudio internacionalmente significativo de gemelos sanos, de 65 años de edad o más, ha revelado pistas importantes sobre cómo los genes influyen en el desarrollo de estructuras clave de materia gris, allanando el camino para un modelo genético del cerebro humano.
Un equipo dirigido por investigadores de UNSW Medicine analizó las imágenes por resonancia magnética de 322 individuos del Estudio de gemelos australianos mayores. El objetivo era mapear la relación genética o heredabilidad de las estructuras corticales y subcorticales en sus cerebros. Estas estructuras son responsables defunciones que van desde la memoria y el procesamiento visual hasta el control motor.
"Sabemos que los genes apuntalan fuertemente el desarrollo del cerebro", dice el investigador principal, el profesor asociado Wei Wen, del Centro para el Envejecimiento Cerebral Saludable CHeBA en la UNSW. "Pero aún no entendemos qué genes específicos están implicados o cómocontribuir a diferentes estructuras cerebrales "
"Para identificar estos genes, primero debemos saber si son compartidos por diferentes partes del cerebro o si son únicos en una sola estructura", dice. "Este es el primer intento de examinar las correlaciones genéticas entre todoslas estructuras del cerebro, usando el diseño gemelo "
El equipo dirigido por la UNSW analizó imágenes de resonancia magnética de 93 juegos de gemelos idénticos y 68 juegos de gemelos fraternos. Estos participantes eran todos hombres y mujeres caucásicos sin demencia, con una edad promedio de 70 años, que vivían en los estados orientales de Australia.Los científicos midieron el volumen de sus estructuras cerebrales 12 en total y, utilizando modelos estadísticos y genéticos, determinaron la heredabilidad de cada uno. La heredabilidad es el grado en que los genes contribuyen a las diferencias fenotípicas o físicas.
El equipo informó varios hallazgos clave hoy en la revista Informes científicos :
"La presencia de estos tres grupos genéticamente correlacionados es el resultado más significativo y es donde radica la novedad del trabajo", dice el profesor de Scientia, Perminder Sachdev, neuropsiquiatra y codirector de CHeBA en la UNSW.
"Nos da un plan para formar un nuevo modelo del cerebro, subdividido en estructuras genéticamente vinculadas. Esto podemos aplicarlo al análisis de grandes datos y utilizarlo para buscar de manera más efectiva los genes específicos involucrados en el desarrollo del cerebro".
Sachdev dice que el diseño gemelo clásico es una herramienta importante para comprender si los rasgos físicos o de comportamiento tienen un determinante genético.
Los estudios de gemelos comparan la similitud de un rasgo o característica dado entre gemelos monocigóticos idénticos, que comparten el 100% de su ADN, y gemelos dicigóticos fraternos, que comparten el 50% de su ADN. En estos estudios, siun rasgo físico es considerablemente más similar para gemelos idénticos que gemelos fraternos, esto sugiere una fuerte contribución genética.
A pesar de encontrar fuertes contribuciones genéticas en todas las estructuras examinadas, Sachdev dice que estaba sorprendido por la baja correlación genética entre las estructuras corticales y subcorticales. Estas estructuras tendían a tener determinantes genéticos únicos, y solo estaban débilmente relacionados.
"Es un recordatorio de que el cerebro es un órgano increíblemente complejo, que no puede tratarse como una estructura homogénea con fines genéticos", dice.
Los investigadores esperan que sus resultados conduzcan al progreso en el campo y a una mejor comprensión del modelo genético del cerebro humano: "Este es uno de los primeros pasos cruciales que se deben tomar", dice Sachdev.
"Está muy lejos, pero si podemos entender la base genética de la variabilidad en los cerebros humanos, podemos comenzar a comprender los mecanismos que causan estas diferencias y que también apuntalan el desarrollo de enfermedades en el futuro".
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Materiales proporcionados por Universidad de Nueva Gales del Sur . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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