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La alteración en las células inmunes del cerebro puede conducir al autismo

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Según un nuevo estudio publicado en Nature Communicationes, la alteración en las células inmunes del cerebro puede conducir al autismo durante su fase de desarrollo. Esta falla se debería a una excesiva síntesis de proteínas, desencadenada por la desregulación de genes asociados al trastorno del espectro autista (TEA).

Los niños con TEA experimentan problemas de falta de interacción social, comportamiento repetitivo e inflexible, además de excesiva sensibilidad al sonido y a la luz.

Epidemiología y causas posibles

En México se estima que la incidencia anual del autismo es de unas 6200 personas que nacen con el trastorno. Según estos cálculos, en el país, uno de cada 115-120 personas presenta algún tipo de TEA.

En cuanto a casuística, los niños tienen cuatro veces más probabilidades de tener este trastorno, en comparación con las niñas. Esto correspondería a un 2,7 % y a un 0,7 %, respectivamente. La causa de esta marcada diferencia biológica por sexo se desconoce.

Existe una fuerte base genética para padecer TEA. Pero al vincularse con cientos de variantes genéticas, su efecto individual solo aumenta mínimamente el riesgo de desarrollar esta patología. Algunos de estos genes se heredan y otros surgen de nuevas mutaciones. Pero cómo los genes interactúan entre sí y el aporte de las influencias ambientales para causar TEA sigue siendo poco conocido. También se han identificado genes que aumentan la síntesis proteica celular a través de una vía metabólica común.

Dado que la síntesis adecuada de proteínas sinápticas se requiere para una plasticidad cerebral persistente en el tiempo, en oposición, una desregulación en esta vía puede conducir al TEA.

Excesiva síntesis proteica

Un artículo publicado en Nature Communications fue resultado de la colaboración entre neurocientíficos norteamericanos y surcoreanos.

El equipo del profesor Baoji Xu se propuso descubrir qué tipo de célula cerebral se relacionaba con comportamientos similares al TEA. Esta alteración la asociaron con la síntesis excesiva de proteínas.

La investigación se realizó en ratones de ambos sexos. Estaban genéticamente diseñados para producir niveles anormalmente altos del factor de iniciación de la traducción eucariota 4E ( eIF4E). Esta molécula es una proteína codificada por el gen EIF4E en células microgliales, neuronas y astrocitos humanos. Funcionalmente, es una de las moléculas que realiza la traducción de la información codificada en los genes para sintetizar proteínas.

Los investigadores encontraron que la excesiva síntesis proteica en la microglia, resultante de una falla genética, impide que las células realicen la función de «limpieza», pero solo en los machos.

Estos ratones machos con alteraciones genéticas en su microglia evidenciaron alteraciones en las habilidades y en los comportamientos sociales similares al TEA humano.

TEA y variantes genéticas

Estos hallazgos indican que la síntesis proteica excesiva en la microglia durante el desarrollo cerebral puede contribuir al TEA, como explica Xu: «Nuestro estudio sugiere que las deficiencias en la microglia juegan un papel clave en el desarrollo de los comportamientos del autismo, al menos en algunos casos, y pueden ayudar a explicar la mayor prevalencia de los trastornos del autismo en los hombres».

Los autores indican que los genes asociados a TEA representan aproximadamente el 3 % de todos los casos de autismo. Esta desregulación génetica causaría la síntesis proteica elevada, que parece desencadenarse a partir de niveles elevados de eIF4E. 

Solo los ratones machos, con una mayor síntesis proteica en sus células microgliales, evidenciaron un comportamiento social anormal y déficits cognitivos, típicos del TEA.

Posteriormente, descubrieron que había más sinapsis de la normal en los cerebros de los ratones machos. Además, observaron que su microglia tenía un deterioro en la movilidad. Esto puede haber eliminado la capacidad de las células microgliales para encontrar y para eliminar sinapsis redundantes.

Sinapsis redundantes y sus efectos

Por sus hallazgos, los científicos han teorizado que una falla en la eliminación del exceso de sinapsis cerebrales puede ser, en parte, responsable del TEA.

Una de las funciones de las células microgliales en el cerebro en desarrollo es eliminar las sinapsis redundantes. Los neurocientíficos creen que este proceso es esencial para mantener la plasticidad.

La microglia es un conjunto de células cerebrales que realiza funciones inmunitarias y fagocitarias, eliminando detritos potencialmente dañinos.

Al contrario, el hecho de tener demasiadas sinapsis en determinadas áreas cerebrales puede crear la sobrecarga sensorial y generar los comportamientos característicos de los TEA.

Poda sináptica

Para lograr un equilibrio entre el aprendizaje y la plasticidad se requiere la poda neuronal. En este proceso se destruyen axones y dendritas de las sinapsis, y se eliminan las neuronas adicionales y sus conexiones. Su finalidad es incrementar la eficiencia de las transmisiones neuronales y la flexibilidad cognitiva.

El equipo de investigadores concluye: «Los déficits en la poda de sinapsis conducirían a la presencia de conexiones neuronales excesivas, imprecisas e ineficientes. Nuestros resultados muestran que elevar la síntesis de proteínas en microglia conduce a aberraciones sinápticas y conductuales similares al TEA en ratones».

Una de las limitaciones de este tipo de investigaciones es que los modelos en animales pueden no reflejar de manera exacta cómo funciona una patología en humanos.

También se encuentra el inconveniente de la asociación de muchos genes con el autismo. Esta alteración en la poda sináptica podría explicar algunos casos, pero no otros. Si bien se sabe que la alteración en las células inmunes del cerebro puede conducir al autismo, aún no se conoce por qué el aumento en la producción de proteínas afecta más a la microglia de los hombres que a la de las mujeres.

Estos hallazgos podrían ser claves para explicar las diferencias por sexo en el autismo y para desarrollar terapias para tratar este trastorno.


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