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Descubren cómo las mutaciones en un gen relacionado con el autismo y la esquizofrenia alteran el desarrollo neuronal

El objetivo del estudio era recoger muestras de ADN sin invadir el hábitat de los animales.
Cadenas de ADN
Pixabay

La esquizofrenia y el autismo son dos condiciones muy complejas, en las que se sabe que interviene una gran cantidad de factores. Entre ellos está el genético, y apenas estamos empezando a desvelar los mecanismos y la forma exacta en la que lo hace.

En esta línea, un artículo científico publicado en el medio Molecular Psychiatry por un grupo de investigadores de la Universidad de Barcelona, del Instituto de Investigación San Joan de Déu, del Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER) y la Universidad de Leicester (Reino Unido) ha arrojado luz sobre el modo en el que las alteraciones en un gen (YWHAZ) que se sabían relacionadas tanto con la esquizofrenia como con el autismo altera el desarrollo neuronal de las personas.

¿Qué es el gen YWHAZ y cómo afecta al neurodesarrollo?

El gen YWHAZ, localizado en el cromosoma 8 en los seres humanos, codifica la proteína 14-3-3ζ que se expresa en el sistema nervioso central y, según estudios sobre modelos animales (roedores), cumple un papel en la formación, diferenciación y posicionamiento de las neuronas durante la fase de desarrollo del sistema nervioso central.

Previamente, se han encontrado alteraciones en este gen tanto en pacientes de autismo como en pacientes con esquizofrenia, aunque se desconocía exactamente cuál era el efecto de estas mutaciones.

Por eso, para comprobar cómo las deficiencias en este gen alteran el funcionamiento del sistema nervioso, los autores tomaron otro modelo animal, peces cebra modificados genéticamente, que tiene una serie de características que lo hacen ideal pare el estudio neurológico de este tipo de problemas psiquiátricos.

Los peces cebra son transparentes en su estado larvario, lo que permite ver su sistema nervioso in vivo; además, se trata de una especie muy social en la que las alteraciones conductuales son sencillas de detectar.

La modificación genética, en este caso, consistía en añadir a las neuronas un marcador que se vuelve fluorescente cuando la neurona se activa, con lo que es fácil ver qué áreas del cerebro se están activando en cada momento.

Medicaciones que corrigen las alteraciones

Así, algunos de estos peces recibieron otras modificaciones en el gen YWHAZ, a fin de poder comparar su actividad cerebral con la de peces que no tienen estas alteraciones.

Lo que los investigadores comprobaron es que aquellos con el gen modificado presentaban una conectividad alterada en el rombencéfalo durante la fase larvaria y una reducción global de la actividad neuronal. En los adultos, esto se traducía en deficiencias en la neurotransmisión que conducían a las alteraciones conductuales.

Hay que destacar que, en previos estudios, se había concluido que la actividad neuronal espontánea es esencial durante el desarrollo, ya que está involucrada en los procesos de configuración de futuras redes neuronales. La alteración en esta actividad, por tanto, podría llevar a un desarrollo inadecuado de las conexiones neuronales en el futuro.

Además, la modificación del gen YWHAZ provocaba una serie de alteraciones claves en los neurotransmisores dopamina y serotonina, fuertemente implicados en la conducta. Lo prometedor es que, administrando ciertos medicamentos que interfieren en estos neurotransmisores, era posible restaurar las alteraciones conductuales hasta el punto en el que se parecían mucho a las de los peces sanos.

Más cerca de test diagnósticos y de terapias génicas

Aunque el gen es fundamental durante la etapa del desarrollo, en adultos su actividad se restringe a áreas específicas del cerebro. Un ejemplo de esto son las células de Purkinje, un tipo de neuronas en el cerebelo que se ven reducidas en número y tamaño en los individuos con alzhéimer.

De esta manera, la investigación contribuye a dibujar el 'paisaje genético' del autismo (el listado de todos los genes implicados en él), lo que acerca un poco realidades como test diagnósticos precisos o terapias génicas

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