Los investigadores ofrecen nuevos conocimientos sobre la base neurobiológica de los trastornos del espectro autista

Los investigadores ofrecen nuevos conocimientos sobre la base neurobiológica de los trastornos del espectro autista

Los resultados de un nuevo estudio publicado en Cell Reports, en el que participan investigadores del Laboratorio Luikart de la Facultad de Medicina Geisel de Dartmouth y del Laboratorio Weston de la Universidad de Vermont, proporcionan más información sobre las bases neurobiológicas del trastorno del espectro autista (TEA). ) e información sobre posibles tratamientos.

En los últimos años, los investigadores han encontrado una fuerte asociación entre ciertos genes mutados y el TEA. Uno de los más comunes se llama PTEN, que normalmente funciona para controlar el crecimiento celular y regular la capacidad de las neuronas para cambiar la fuerza de sus conexiones. Cuando muta, PTEN es una causa no sólo de TEA, sino también de macrocefalia (agrandamiento de la cabeza) y epilepsia.

En estudios anteriores, nuestro laboratorio y muchos otros han demostrado que las mutaciones de PTEN conducen a un aumento en el número de conexiones sinápticas excitadoras entre neuronas en ratones, lo que creemos que puede ser la base fundamental de los síntomas que presentan los pacientes con TEA.

Bryan Luikart, PhD, profesor asociado de biología molecular y de sistemas, Facultad de Medicina Geisel de Dartmouth

Para imitar los defectos genéticos encontrados en pacientes humanos con autismo, Luikart y sus colegas desarrollaron virus que "apagan" el gen PTEN de ratón normal y lo reemplazan con el gen PTEN humano mutado. Luego utilizaron sofisticadas técnicas electrofisiológicas y de imágenes para examinar cómo se alteraba la función neuronal en ratones.

"Básicamente, descubrimos que hace que la neurona crezca dos veces más que una neurona normal, mientras que forma aproximadamente cuatro veces más conexiones sinápticas con otras neuronas que una neurona normal", dice Luikart. Señala que el trabajo sirvió de base para el nuevo estudio, en el que el equipo de investigación buscó aprender más sobre el papel de otros genes y vías en la pérdida normal de PTEN.

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"Pudimos descubrir que si se elimina el gen conocido como raptor, un gen esencial en la vía mTORC1, se rescatan todos los crecimientos neuronales excesivos y las sinapsis que se producen con la pérdida normal de PTEN", afirma. "También descubrimos que el uso del fármaco rapamicina para inhibir la vía de señalización mTORC1, que es necesaria para el crecimiento neuronal y la formación de sinapsis, rescata cualquier cambio en el crecimiento excesivo neuronal".

En un ensayo clínico realizado a principios de este año, cuando se administró rapamicina a niños, mostró cierto beneficio para los síntomas del autismo. "Una advertencia es que nuestro trabajo sugiere que estos cambios genéticos asociados con el TEA realmente deben abordarse antes de que los síntomas parezcan tener mayores posibilidades de tener un efecto terapéutico".

Sin embargo, los resultados del estudio tienen implicaciones importantes para una mejor comprensión de las bases neurológicas del TEA y el desarrollo de terapias efectivas para los pacientes.

"Si encontramos que el tratamiento con un medicamento como la rapamicina resuelve lo suficientemente temprano los problemas de comportamiento reales del autismo en un paciente humano, entonces eso nos dice que realmente estamos en algo: que estos cambios que vemos y resolvemos en nuestro organismo modelo son la base celular o fisiológica del autismo en los humanos", dice Luikart.

Fuente:

La Escuela de Medicina Geisel en Dartmouth

Referencia:

Tariq, K., et al. (2022) La alteración de mTORC1 rescata el crecimiento excesivo neuronal y la función sináptica desregulada por la pérdida de Pten. Informes celulares. doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111574.

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