La eliminación de un solo gen causa autismo en ratones

Existen más de 70 genes asociados con el trastorno del espectro autista, pero algunos de ellos son la causa del TEA solo en algunos pacientes. Si bien cada uno de esos genes puede brindar cierta información sobre cómo puede funcionar el TEA, no todos ellos indicarán una forma de tratar el trastorno del desarrollo en la mayoría de los pacientes. El TEA también causa una variedad de síntomas en diferentes individuos, y este espectro de características puede ser causado por diferentes cosas en un paciente y en otro. Sin embargo, podría haber algunos hilos conductores comunes que se reflejen en todos los casos.

Células de Purkinje en el cerebelo, teñidas y ampliadas 63 veces, revelando finos detalles de las espinas dendríticas. (Laboratorio Hatten)

Hace varios años se identificó un gen asociado al TEA, denominado astrotactón 2 (ASTN2). Las mutaciones en este gen pueden dañar los circuitos neuronales del cerebelo de algunos pacientes con TEA.

Una nueva investigación publicada en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS) ha demostrado que en un modelo de ratón, la eliminación de la expresión de ASTN2 puede causar síntomas de autismo en ratones; estos ratones no son como sus compañeros de camada: son menos sociales, no eran tan vocales y sus comportamientos eran más repetitivos e hiperactivos. "Todos estos rasgos tienen paralelismos en las personas con TEA", afirmó la primera autora del estudio, la Dra. Michalina Hanzel, investigadora postdoctoral en la Universidad Rockefeller. "Además de estos comportamientos, también encontramos cambios estructurales y fisiológicos en el cerebelo". "Es un gran hallazgo en el campo de la neurociencia", señaló la autora del estudio correspondiente, Mary E. Hatten, profesora de la Universidad Rockefeller.

Esta investigación ha contribuido a demostrar que el cerebelo, una región del cerebro crucial para el movimiento, también desempeña un papel importante en la cognición, el lenguaje y el comportamiento social. Cuando se eliminó la expresión de ASTN2 de los ratones, estos pasaron más tiempo realizando comportamientos repetitivos y recorrieron distancias más largas en su entorno en comparación con los ratones no modificados. Los ratones que carecían de ASTN2 pasaron un 40 por ciento más de tiempo dando vueltas en comparación con los hermanos de camada que expresaban ASTN2 de manera normal. Estos comportamientos repetitivos e hiperactivos tienen como objetivo modelar los comportamientos de los pacientes con TEA que tienen características similares.

Los investigadores también determinaron que los ratones que carecían de ASTN2 presentaban cambios en el cerebelo. Estos pequeños cambios estructurales podrían tener un impacto significativo. Por ejemplo, ciertas neuronas cerebelosas llamadas células de Purkinje tenían una mayor densidad de espinas dendríticas, donde se encuentran algunas sinapsis que envían señales neuronales. Esta alteración era notable en una zona llamada región del vermis posterior, que se cree que es donde se controlan los comportamientos repetitivos e inmutables. Tampoco había tantos filopodios, que son espinas dendríticas inmaduras, así como reducciones en las fibras gliales de Bergmann, que están relacionadas con la migración celular.

Se necesitarán más investigaciones para ver cómo se traducen estos hallazgos en humanos con TEA y con cuántos pacientes con TEA pueden relacionarse estos mecanismos.

Tomado de: Rockefeller University

Fuente: Proceedings of the National Acedemy of Sciences (PNAS)