Un gen defectuoso relacionado con el autismo influye en cómo las neuronas se conectan y comunican entre sí en el cerebro, según un estudio de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis. Los roedores que carecen del gen forman demasiadas conexiones entre las neuronas cerebrales y tienendificultad para aprender
Los hallazgos, publicados el 2 de noviembre en Comunicaciones de la naturaleza , sugiera que algunos de los diversos síntomas del autismo pueden provenir de un mal funcionamiento en la comunicación entre las células del cerebro.
"Este estudio plantea la posibilidad de que pueda haber demasiadas sinapsis en los cerebros de pacientes con autismo", dijo el autor principal Azad Bonni, MD, PhD, profesor de Neurociencia de Edison y jefe del Departamento de Neurociencia en la Escuela de la Universidad de Washingtonof Medicine in St. Louis ". Se podría pensar que tener más sinapsis haría que el cerebro funcionara mejor, pero ese no parece ser el caso. Un mayor número de sinapsis crea una falta de comunicación entre las neuronas en el cerebro en desarrollo que se correlaciona con impedimentosen el aprendizaje, aunque no sabemos cómo "
El autismo es un trastorno del neurodesarrollo que afecta a uno de cada 68 niños. Se caracteriza por desafíos sociales y de comunicación.
Entre los muchos genes vinculados al autismo en las personas hay seis genes que unen una etiqueta molecular, llamada ubiquitina, a las proteínas. Estos genes, llamados ubiquitina ligasas, funcionan como una orden de trabajo y le dicen al resto de la célula cómo lidiar con elproteínas marcadas: esta debe descartarse, una debe redirigirse a otra parte de la célula, una tercera debe tener su actividad aumentada o disminuida.
Los pacientes con autismo pueden portar una mutación que impide que uno de sus genes de ubiquitina funcione correctamente. Pero los problemas con las proteínas de marcado afectan la forma en que el cerebro está conectado y funciona, y por qué tales problemas pueden conducir al autismo, sigue siendo poco conocido.
Para comprender el papel de los genes de ubiquitina en el desarrollo del cerebro, Bonni, primera autora Pamela Valnegri, PhD, y sus colegas eliminaron el gen de ubiquitina RNF8 en las neuronas del cerebelo de ratones jóvenes. El cerebelo es una de las regiones cerebrales clave afectadas por el autismo.
Los investigadores descubrieron que las neuronas que carecían de la proteína RNF8 formaron alrededor de un 50 por ciento más de sinapsis, las conexiones que permiten que las neuronas envíen señales de una a otra, que aquellas con el gen. Y las sinapsis adicionales funcionaron. Al medir la electricidadseñal en las células receptoras, los investigadores encontraron que la fuerza de la señal se duplicó en los ratones que carecían de la proteína.
El cerebelo es indispensable para el movimiento y el aprendizaje de las habilidades motoras, como andar en bicicleta. Algunos de los síntomas reconocibles del autismo, como la falta de coordinación motora y la tendencia a caminar de puntillas, implican el control del movimiento.
Los animales que faltaban el gen RNF8 en las neuronas de su cerebelo no tenían problemas obvios con el movimiento: caminaban normalmente y parecían coordinados. Sin embargo, cuando los investigadores probaron su capacidad para aprender habilidades motoras, los ratones sin RNF8 fallaron miserablemente.
Los investigadores entrenaron a los ratones para asociar una bocanada de aire rápida al ojo con el parpadeo de una luz. La mayoría de los ratones aprenden a cerrar los ojos cuando ven la luz parpadear, para evitar la irritación de la bocanada de aire entrante. Después de unsemana de entrenamiento, los ratones con una copia funcional del gen cerraron los ojos con anticipación más de tres cuartos del tiempo, mientras que los ratones sin el gen cerraron los ojos solo un tercio del tiempo.
Si bien es mejor conocido por su papel en el movimiento, el cerebelo también es importante en las funciones cognitivas superiores, como el lenguaje y la atención, las cuales se ven afectadas en el autismo. Las personas con autismo a menudo tienen retrasos en el lenguaje y prestan una atención inusualmente intensa a los objetoso temas que les interesan. El cerebelo puede estar involucrado no solo en el aprendizaje motor sino también en otras características del autismo, dijeron los investigadores.
Por supuesto, hay un mundo de diferencia entre un mouse que no puede aprender a cerrar los ojos y una persona con autismo que lucha por comunicarse. Pero los investigadores dijeron que los hallazgos sugieren que cambiar cuántas conexiones hacen las neuronas entre sípuede tener implicaciones importantes para el comportamiento.
Desde que se escribió este documento, Bonni y sus colegas han probado los otros genes de ubiquitina asociados con el autismo. La inhibición de todos los genes probados causa un aumento en el número de sinapsis en el cerebelo.
"Es posible que las conexiones excesivas entre las neuronas contribuyan al autismo", dijo Bonni. "Se necesita más trabajo para verificar esta hipótesis en las personas, pero si eso resulta ser cierto, entonces puede comenzar a buscar formas de controlarel número de sinapsis. Potencialmente podría beneficiar no solo a las personas que tienen estas mutaciones raras en los genes de ubiquitina sino a otros pacientes con autismo ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de medicina de la Universidad de Washington . Original escrito por Tamara Bhandari. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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