Se han identificado cambios en las células cerebrales individuales en niños con autismo.

Numerosos estudios a lo largo de los años han identificado una gran cantidad de genes asociados con el trastorno del espectro autista (TEA). Si bien tenemos una idea general de cómo se comportan estos genes, saber qué hacen a nivel celular ha sido difícil de estudiar.

Investigadores de la Universidad de California en San Francisco (UCSF) ahora han mapeado la expresión de genes dentro de neuronas individuales extraídas de niños con TEA, revelando diferencias potenciales que ayudan a explicar por qué a algunas de esas células les cuesta tanto conectarse.

El autismo no se describe como un espectro para nada. No solo varía en gravedad, sino que la diversidad de características lo convierte en una condición increíblemente compleja que aún estamos tratando de comprender.

Sin embargo, a pesar de la complicada mezcla de genes e influencias ambientales que se cree que son responsables del TEA, algunos factores permanecen consistentes. Un ejemplo es la conversación de ciertos genes que se expresan a través del desarrollo neurológico.

Esta charla genética, llamada transcriptoma, se ha medido en tejidos tomados de áreas como la corteza frontal y el cerebelo, revelando diferencias significativas entre los cerebros de las personas con diagnóstico de TEA y las personas sin diagnóstico.

Recolectar transcriptomas a partir de muestras de tejido es como espiar el entusiasmo de una multitud en una fiesta. Tiene sus usos en el diagnóstico de TEA, pero lo que los investigadores realmente querían era escuchar lo que los invitados individuales tenían que decir.

Dado que el autismo puede ser causado en parte por las neuronas que luchan por conectarse de una manera que podríamos esperar, es importante describir esas traducciones genéticas únicas a nivel celular si queremos encontrar tratamientos efectivos.

«La identificación de los cambios genéticos que ocurren en la concepción o en el útero es importante para comprender las causas del autismo, pero es poco probable que estas ideas resulten en objetivos terapéuticos útiles», dice el neurólogo Arnold Kriegstein.

«Si queremos poder ofrecerles tratamientos a estos niños cuando nos llamen la atención, lo que vamos a tener que enfrentar son los circuitos cerebrales alterados».

Extraer un transcriptoma de una celda específica no es un paseo por el parque, por eso no lo hemos visto antes. El escritor científico de la UCSF, Nicholas Weiler, utiliza la descripción maravillosamente colorida de separar a las neuronas como «jugar a Jenga con gelatina».

Entonces, en lugar de tratar de desenredar un lío anudado, el equipo extrajo el ARN de  los núcleos aislados de neuronas en muestras congeladas de tejido cortical extraídas durante la autopsia de 15 niños y adolescentes con diagnóstico de TEA y 16 sin diagnóstico. Luego, identificaron qué tipos de células estaban mirando en función de sus firmas de expresión génica.

Dado que las convulsiones tienden a ser más comunes entre los niños con autismo, también se analizaron las muestras de tejido tomadas de individuos con epilepsia para su comparación.

Alrededor de 100.000 núcleos más tarde, el equipo podría identificar las diferencias en las expresiones de los genes asociados con la comunicación entre las neuronas a través de sus sinapsis.

Específicamente, las células individuales que mantienen estas conversaciones incómodas estaban en las capas superiores del neocórtex, incluidas las neuronas de proyección que se extendían a otras regiones, así como las microglia, células defensivas sin señalización que administran la conectividad.

Las comparaciones también ayudaron a confirmar que existía una relación entre la gravedad de la TEA y el grado de expresión en genes clave dentro de estos tipos de células.

Ahora que los investigadores tienen una mejor idea de qué células en el cerebro expresan genes de autismo relevantes de manera significativa, los estudios futuros deberían tener un tiempo más fácil para determinar exactamente lo que hacen, y por qué los cerebros de las personas con TEA se conectan de la forma en que lo hacen.

Más importante aún, esto también podría conducir a terapias para las personas que luchan para hacer frente a algunas de las características más desafiantes de la condición.

«Fue muy emocionante ver una convergencia tan clara en tipos celulares específicos que parecen estar alterados en todos estos pacientes», dice el biólogo molecular Dmitry Velmeshev.

«Esto ofrece la esperanza de que en algún momento en el futuro podría haber una terapia ampliamente aplicable para muchos pacientes diferentes con la enfermedad».

Referencia: Universidad de California San Francisco.

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