Científicos hallan la ‘piedra Rosetta’ del autismo, su raíz genética

Una serie de mutaciones genéticas en una proteína neuronal pueden producir una serie de desórdenes que van de la epilepsia infantil a trastornos del espectro autista (TEA), en función a si la mutación aumenta o debilita la función de la proteína, según un reciente estudio de investigadores de UC San Francisco, publicado hoy en la revista Biological Psychiatry.

Entender cómo es que estas modificaciones genéticas afectan la función cerebral podría aclarar la manera en que sucesos tempranos en el desarrollo del cerebro fetal conducen al autismo, según los autores del estudio. El estudio también identifica al gen responsable de estos cambios -llamado SCN2A - como el único gen humano con la más fuerte evidencia de un papel causal en la aparición de TEAs.

En los últimos cuatro años, la ciencia ha logrado identificar una larga lista de mutaciones vinculadas a estos trastornos. Estos estudios llevaron a la identificación de 65 genes con una fuerte probabilidad de contribuir al autismo en caso de mutar, entre estos, el SCN2A, que hasta ahora era el gen humano con la segunda más fuerte evidencia de causar TEAs.

Este gen codifica un canal iónico —una proteína que sirve como medio de transporte de ciertas sustancias en las mebranas celulares— llamado NaV1.2, principalmente compuesto de sodio, que determina la capacidad de las neuronas para comunicarse eléctricamente entre sí, especialmente durante el desarrollo temprano del cerebro. Además de su relación con el autismo, las mutaciones del gen SCN2A también habían sido asociadas anteriormente con la epilepsia, por lo que era tarea pendiente averiguar qué cambios diversos determinaban que las mutaciones condujeran a una u otra enfermedad.

El equipo liderado por el neurofisiólogo Kevin Bender observó en células humanas cultivadas en el laboratorio cómo 12 diferentes mutaciones del gen SCN2A en niños con TEAs afectaron las propiedades eléctricas de los canales NaV1.2 de diversas formas, que van desde el impedimento de la formación del canal a la obstrucción del poro a través del cual el sodio necesita fluir para que el canal funcione.

Los datos de las observaciones fueron ingresados a computadoras a través de modelos informáticos para establecer cómo las diversas mutaciones del canal observadas en los niños con TEAs —así como mutaciones estudiadas anteriormente en bebés con convulsiones infantiles— afectaría las propiedades de transmisión de información de las células cerebrales.

El proceso evidenció que a diferencia de pacientes que sufren convulsiones infantiles —un desorden epiléptico— por neuronas más excitables a causa de las mutaciones observadas, los niños con TEAs tuvieron más dificultades para la transmisión de señales eléctricas en sus neuronas a causa de la misma alteración genética.

"Fue notable ver cómo consistentemente la función neuronal fue interrumpida por estas diferentes mutaciones observadas en pacientes con autismo", dijo Roy Ben-Shalom, PhD, un investigador post-doctoral en el laboratorio de Bender. "Todas las mutaciones afectaron al canal de maneras ligeramente diferentes, pero terminaron afectando a las neuronas casi exactamente de la misma manera".

Simulaciones adicionales de los efectos de los defectos NaV1.2 en neuronas inmaduras versus maduras indicaron que las mutaciones asociadas al autismo solo tendrían un impacto importante en el cerebro cuando este se encuentra en proceso de desarrollo, como habían propuesto estudios anteriores del mismo Bender.

La reciente investigación marca un avance en la comprensión de cómo las mutaciones SCN2A conducen al autismo y el retraso del desarrollo y de los mecanismos de las TEAs en general, adelantos que posteriormente podrían traducirse en terapias preventivas o tratamientos más eficaces.

 

Hans Huerto

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